EKSTREMALNY KOD W JĘZYKU C WSPÓŁBIEŻNOŚĆ I PROGRAMOWANIE ZORIENTOWANE OBIEKTOWO AMINI K. Księgarnia

Ekstremalny kod w języku C

Współbieżność i programowanie zorientowane obiektowo

Jeśli uważasz, że język C dawno został odłożony do lamusa, jesteś w błędzie. Wielu inżynierów oprogramowania o nim zapomniało, jednak C wciąż cieszy się popularnością. Jest przy tym uważany za dość trudny język programowania, gdyż samo opanowanie jego składni to za mało, aby efektywnie go wykorzystywać. Właśnie dlatego ceni się programistów z wnikliwym i naukowym podejściem do reguł i praktyk. Tylko wtedy można wykorzystać możliwości języka C do tworzenia efektywnych systemów. W tym celu profesjonalny programista C musi tworzyć kod na bardzo wysokim poziomie.

To książka przeznaczona dla programistów, którzy chcą stać się ekspertami języka C.

Przedstawia zasady pracy z dyrektywami preprocesora, makrami, kompilacją warunkową i ze wskaźnikami. Omawia ważne aspekty projektowania algorytmów, funkcji i struktur. Sporo miejsca poświęcono tu kwestii uzyskiwania maksimum wydajności z aplikacji działających w środowisku o ograniczonych zasobach. Starannie opisano, jak C współpracuje z systemem Unix, w jaki sposób zaimplementowano reguły zorientowane obiektowo w języku C, a także jak wykorzystać wieloprocesowość. To świetny materiał bazowy do samodzielnego badania, zadawania pytań i eksperymentowania z kodem.

W książce między innymi:

zaawansowane elementy języka C
struktury pamięci i proces kompilacji
programowanie zorientowane obiektowo w proceduralnym kodzie C
tworzenie kodu na niskim poziomie
współbieżność, wielowątkowość i integracja z innymi językami programowania
testy jednostkowe i debugowanie oraz komunikacja międzyprocesowa

O autorze 11
O recenzentach technicznych 13
Wprowadzenie 15

Rozdział 1. Funkcje podstawowe 23

Dyrektywy preprocesora 25
Makra 26
Kompilacja warunkowa 39
Wskaźniki zmiennych 42
Składnia 43
Operacje arytmetyczne na wskaźnikach zmiennych 45
Wskaźniki ogólne 48
Wielkość wskaźnika 51
Zapomniany wskaźnik 51
Wybrane informacje szczegółowe dotyczące funkcji 54
Anatomia funkcji 54
Waga projektu 55
Zarządzanie stosem 55
Przekazywanie przez wartość kontra przekazywanie przez referencję 56
Wskaźniki funkcji 59
Struktury 61
Dlaczego struktura? 62
Dlaczego typ zdefiniowany przez użytkownika? 62
Jakie możliwości oferuje struktura? 63
Układ pamięci 64
Struktury zagnieżdżone 68
Wskaźniki struktur 69
Podsumowanie 70

Rozdział 2. Od kodu źródłowego do pliku binarnego 73

Proces kompilacji 74
Kompilacja projektu w języku C 76
Etap 1. Uruchomienie preprocesora 83
Etap 2. Kompilacja 84
Etap 3. Uruchomienie asemblera 87
Etap 4. Linkowanie 90
Preprocesor 93
Kompilator 97
Drzewo składniowe 98
Asembler 100
Linker 101
Jak działa linker? 102
Można oszukać linkera! 110
Dekorowanie nazw C++ 114
Podsumowanie 116

Rozdział 3. Pliki obiektowe 117

Interfejs binarny aplikacji 118
Formaty plików obiektowych 120
Relokowane pliki obiektowe 121
Wykonywalne pliki obiektowe 126
Biblioteki statyczne 130
Biblioteki dynamiczne 138
Ręczne wczytywanie bibliotek współdzielonych 143
Podsumowanie 145

Rozdział 4. Struktura pamięci procesu 147

Układ pamięci procesu 148
Określanie struktury pamięci 149
Analiza statycznego układu pamięci 150
Segment BSS 152
Segment data 154
Segment text 158
Analiza dynamicznego układu pamięci 160
Mapowanie pamięci 161
Segment stack 165
Segment sterty 167
Podsumowanie 170

Rozdział 5. Stos i sterta 173

Stos 174
Analizowanie stosu 175
Kwestie związane z używaniem pamięci stosu 182
Sterta 185
Alokacja i zwalnianie pamięci na stercie 187
Reguły dotyczące pamięci sterty 196
Zarządzanie pamięcią w ograniczonym środowisku 199
Środowiska o ograniczonej ilości pamięci 200
Środowisko charakteryzujące się większą wydajnością działania 202
Podsumowanie 208

Rozdział 6. Programowanie zorientowane obiektowo i hermetyzacja 211

Myślenie w sposób zorientowany obiektowo 214
Koncepcje myślowe 215
Mapowanie idei w głowie i modele obiektowe 216
Obiekty nie znajdują się w kodzie 218
Atrybuty obiektu 219
Domena 220
Relacje między obiektami 221
Operacje zorientowane obiektowo 222
Obiekt ma zdefiniowane zachowanie 224
Dlaczego język C nie jest zorientowany obiektowo? 225
Hermetyzacja 226
Hermetyzacja atrybutu 226
Hermetyzacja zachowania 229
Ukrywanie informacji 239
Podsumowanie 246

Rozdział 7. Kompozycja i agregacja 247

Związki między klasami 247
Obiekt kontra klasa 248
Kompozycja 250
Agregacja 256
Podsumowanie 263

Rozdział 8. Dziedziczenie i polimorfizm 265

Dziedziczenie 266
Natura dziedziczenia 267
Polimorfizm 281
Czym jest polimorfizm? 281
Do czego jest potrzebny polimorfizm? 284
Jak w języku C zaimplementować zachowanie polimorficzne? 285
Podsumowanie 292

Rozdział 9. Abstrakcja i programowanie zorientowane obiektowo w C++ 293

Abstrakcja 294
Zorientowane obiektowo konstrukcje w C++ 297
Hermetyzacja 298
Dziedziczenie 301
Polimorfizm 306
Klasa abstrakcyjna 309
Podsumowanie 311

Rozdział 10. UNIX - historia i architektura 313

Historia systemu UNIX 314
Systemy operacyjne Multics i UNIX 314
Języki BCPL i B 316
Droga do powstania języka C 317
Architektura systemu UNIX 318
Filozofia systemu UNIX 319
Warstwy systemu UNIX 320
Interfejs powłoki dla aplikacji użytkownika 323
Interfejs jądra do warstwy powłoki 327
Jądro 333
Sprzęt 337
Podsumowanie 339

Rozdział 11. Jądro i wywołania systemowe 341

Wywołania systemowe 342
Wywołania systemowe pod mikroskopem 342
Pominięcie standardu C - bezpośrednie wykonanie wywołania systemowego 344
Wewnątrz funkcji wywołania systemowego 346
Dodanie nowego wywołania systemowego do systemu Linux 348
Jądro systemu UNIX 361
Jądro monolityczne kontra mikrojądro 362
Linux 364
Moduły jądra 364
Podsumowanie 370

Rozdział 12. Najnowsza wersja C 371

C11 372
Określenie obsługiwanej wersji standardu języka C 372
Usunięcie funkcji gets() 374
Zmiany wprowadzone w funkcji fopen() 374
Funkcje sprawdzające granice bufora 376
Funkcja niekończąca działania 377
Makra typu generycznego 378
Unicode 378
Unie i struktury anonimowe 384
Wielowątkowość 386
Słowo o standardzie C18 386
Podsumowanie 386

Rozdział 13. Współbieżność 389

Wprowadzenie do współbieżności 390
Równoległość 391
Współbieżność 392
Jednostka zarządcy zadań 393
Procesy i wątki 395
Ograniczenie typu "zachodzi wcześniej" 396
Kiedy należy używać współbieżności 398
Stan współdzielony 405
Podsumowanie 410

Rozdział 14. Synchronizacja 411

Problemy związane ze współbieżnością 412
Wrodzone problemy ze współbieżnością 413
Problemy pojawiające się po synchronizacji 423
Techniki synchronizacji 424
Techniki busy-waiting i spinlock 425
Mechanizm uśpienia-powiadomienia 428
Semafory i muteksy 431
Wiele jednostek procesora 436
Blokada typu spinlock 441
Zmienne warunkowe 442
Współbieżność w standardzie POSIX 444
Obsługa współbieżności przez jądro 445
Wieloprocesowość 447
Wielowątkowość 450
Podsumowanie 451

Rozdział 15. Wykonywanie wątków 453

Wątki 454
Wątki POSIX 457
Tworzenie wątków POSIX 458
Przykład stanu wyścigu 463
Przykład wyścigu danych 471
Podsumowanie 474

Rozdział 16. Synchronizacja wątków 477

Kontrola współbieżności w standardzie POSIX 478
Muteksy POSIX 478
Zmienne warunkowe POSIX 481
Bariery POSIX 485
Semafory POSIX 487
Wątki POSIX i pamięć 495
Pamięć stosu 495
Pamięć sterty 500
Widoczność pamięci 504
Podsumowanie 506

Rozdział 17. Wykonywanie procesów 507

API wykonywania procesu 507
Tworzenie procesu 510
Wykonywanie procesu 515
Porównanie tworzenia procesu i wykonywania procesu 517
Procedura wykonania procesu 518
Stan współdzielony 519
Techniki współdzielenia 520
Pamięć współdzielona w standardzie POSIX 522
System plików 531
Wielowątkowość kontra wieloprocesowość 534
Wielowątkowość 534
Wieloprocesowość w pojedynczym komputerze 535
Wieloprocesowość rozproszona 535
Podsumowanie 536

Rozdział 18. Synchronizacja procesów 537

Kontrola współbieżności w pojedynczym hoście 538
Nazwane semafory POSIX 539
Nazwane muteksy 543
Przykład pierwszy 543
Przykład drugi 547
Nazwane zmienne warunkowe 556
Etap 1. Klasa pamięci współdzielonej 557
Etap 2. Klasa współdzielonego licznika w postaci 32-bitowej liczby całkowitej 560
Etap 3. Klasa muteksu współdzielonego 562
Etap 4. Klasa współdzielonej zmiennej warunkowej 565
Etap 5. Logika funkcji main() 568
Kontrola współbieżności rozproszonej 572
Podsumowanie 574

Rozdział 19. Gniazda i IPC w pojedynczym hoście 577

Techniki IPC 578
Protokół komunikacyjny 580
Cechy charakterystyczne protokołu 582
Sekwencyjność 584
Komunikacja w pojedynczym hoście 584
Deskryptory plików 585
Sygnały POSIX 585
Potoki POSIX 589
Kolejka komunikatów POSIX 592
Gniazda domeny systemu UNIX 594
Wprowadzenie do programowania gniazd 595
Sieci komputerowe 595
Na czym polega programowanie gniazda? 607
Podsumowanie 614

Rozdział 20. Programowanie oparte na gniazdach 615

Podsumowanie informacji o programowaniu gniazd 616
Projekt kalkulatora 618
Hierarchia kodu źródłowego 619
Zbudowanie projektu 623
Uruchomienie projektu 623
Protokół aplikacji 624
Biblioteka serializacji i deserializacji 627
Usługa kalkulatora 632
Gniazda domeny systemu UNIX 634
Serwer strumienia UDS 634
Klient strumienia UDS 641
Serwer datagramu nasłuchujący na gnieździe UDS 644
Klient datagramu używającego gniazda UDS 648
Gniazda sieciowe 650
Serwer TCP 650
Klient TCP 652
Serwer UDP 653
Klient UDP 654
Podsumowanie 655

Rozdział 21. Integracja z innymi językami programowania 657

Dlaczego integracja w ogóle jest możliwa? 658
Pobranie niezbędnych materiałów 659
Biblioteka stosu 660
Integracja z C++ 666
Dekorowanie nazw w C++ 667
Kod C++ 669
Integracja z Javą 673
Utworzenie kodu w Javie 674
Przygotowanie części natywnej 679
Integracja z Pythonem 686
Integracja z Go 689
Podsumowanie 692

Rozdział 22. Testy jednostkowe i debugowanie 695

Testowanie oprogramowania 696
Poziomy testowania 697
Testy jednostkowe 698
Dublery używane podczas testów 706
Testowanie komponentu 707
Biblioteki testowania kodu w C 709
Framework CMocka 710
Google Test 718
Debugowanie 722
Kategorie błędów 724
Debugery 724
Narzędzia profilowania pamięci 726
Debugery wątków 728
Narzędzia do profilowania wydajności działania 729
Podsumowanie 730

Rozdział 23. Systemy kompilacji 731

Czym jest system kompilacji? 732
Make 733
CMake - to nie jest system kompilacji! 740
Ninja 745
Bazel 747
Porównanie systemów kompilacji 750
Podsumowanie 750
Epilog 751

752 strony, Format: 17.0x24.5cm, oprawa twarda

Po otrzymaniu zamówienia poinformujemy,
czy wybrany tytuł polskojęzyczny lub anglojęzyczny jest aktualnie na półce księgarni.