【全新正版】 CPU眼里的C\C++

阿布编程，微软云计算与人工智能事业部软件工程师。喜欢关注和敬畏生活中渺小的人和事。在知乎、B站、公众号等社交平台，发布过若干高质量的计算机课程，以其独特的视角、清晰阐述了许多计算机科学中的模糊、难点问题，深受广大学生、教师、计算机从业人员的喜爱。

第1章　预备知识

阅读建议 002

1.1　工具介绍 003

1.2　CPU眼里的程序运行 006

1.3　CPU眼里的汇编语言 012

第2章 基础语法

阅读建议 020

2.1　CPU眼里的main函数 021

2.2　CPU眼里的变量 024

2.3　CPU眼里的goto、if else 028

2.4　CPU眼里的指针变量 032

2.5　CPU眼里的指针本质和风险 039

2.6　CPU眼里的数组 043

2.7　CPU眼里的数组越界 047

2.8　CPU眼里的引用 052

CPU眼里的C/C++

X

2.9　CPU眼里的i++与++i 054

2.10　代码陷阱类型转换 059

第3章　函数原理

阅读建议 064

3.1　CPU眼里的参数传递 065

3.2　CPU眼里的函数括号{} 070

3.3　CPU眼里的调用和返回 076

3.4　CPU眼里的函数指针 083

3.5　CPU眼里的函数返回值 087

3.6　CPU眼里的堆和栈 094

3.7　函数实验回溯函数调用关系 104

第4章　C++特性

阅读建议 108

4.1　CPU眼里的this 109

4.2　CPU眼里的构造函数 111

4.3　CPU眼里的虚函数 115

4.4　CPU眼里的多态 121

4.5　CPU眼里的模板 128

4.6　CPU眼里的malloc和new 131

4.7　面向对象实践依赖反转 135

第5章　高级编程

阅读建议 144

5.1　CPU眼里的虚拟内存 145

5.2　坐井观天的进程 153

5.3　CPU眼里的地址映射 159

目录

XI

XI

5.4　CPU眼里的volatile 164

5.5　CPU眼里的常量 169

5.6　CPU眼里的系统调用 173

5.7　CPU眼里的大端、小端 179

5.8　CPU眼里的上下文 186

5.9　CPU眼里的锁 192

第6章　面试挑战

阅读建议 202

6.1　static、global以及local 203

6.2　数组和双重指针 210

6.3　指针为什么这么难 216

6.4　auto的工作原理 218

6.5　thread_local的工作原理 223

第1章　预备知识

阅读建议 002

1.1　工具介绍 003

1.2　CPU眼里的程序运行 006

1.3　CPU眼里的汇编语言 012

第2章 基础语法

阅读建议 020

2.1　CPU眼里的main函数 021

2.2　CPU眼里的变量 024

2.3　CPU眼里的goto、if else 028

2.4　CPU眼里的指针变量 032

2.5　CPU眼里的指针本质和风险 039

2.6　CPU眼里的数组 043

2.7　CPU眼里的数组越界 047

2.8　CPU眼里的引用 052

CPU眼里的C/C++

X

2.9　CPU眼里的i++与++i 054

2.10　代码陷阱类型转换 059

第3章　函数原理

阅读建议 064

3.1　CPU眼里的参数传递 065

3.2　CPU眼里的函数括号{} 070

3.3　CPU眼里的调用和返回 076

3.4　CPU眼里的函数指针 083

3.5　CPU眼里的函数返回值 087

3.6　CPU眼里的堆和栈 094

3.7　函数实验回溯函数调用关系 104

第4章　C++特性

阅读建议 108

4.1　CPU眼里的this 109

4.2　CPU眼里的构造函数 111

4.3　CPU眼里的虚函数 115

4.4　CPU眼里的多态 121

4.5　CPU眼里的模板 128

4.6　CPU眼里的malloc和new 131

4.7　面向对象实践依赖反转 135

第5章　高级编程

阅读建议 144

5.1　CPU眼里的虚拟内存 145

5.2　坐井观天的进程 153

5.3　CPU眼里的地址映射 159

目录

XI

XI

5.4　CPU眼里的volatile 164

5.5　CPU眼里的常量 169

5.6　CPU眼里的系统调用 173

5.7　CPU眼里的大端、小端 179

5.8　CPU眼里的上下文 186

5.9　CPU眼里的锁 192

第6章　面试挑战

阅读建议 202

6.1　static、global以及local 203

6.2　数组和双重指针 210

6.3　指针为什么这么难 216

6.4　auto的工作原理 218

6.5　thread_local的工作原理 223

6.6　面试的技巧 227

第1章预备知识

1.1工具介绍

Compiler Explorer

工欲善其事必先利其器，为了从CPU的视角审视代码，我们必须将平时写的代码，转变成CPU可以直接运行的机器语言，但我们不可能直接阅读0101这样的机器码，相反，我们会阅读、分析这些机器码对应的汇编指令，也叫CPU指令，汇编语言。

虽然市面上已经有很强大的工具(例如:GCC、VisualStudio)，都可以实现 C/C++语言到汇编语言的转换，但 Compiler Explorer 无疑是最具艺术创造性的。它能干净、整洁、一一对应地列出每行源代码对应的汇编指令，是真正能帮助开发者一眼就能找到有用信息的在线编译/反编译工具，可以扫描右侧二维码在线使用。

夸张地说，阿布也是在亲身体验过这款工具后，才决定制作《CPU眼里的编程知识》这个系列的视频。一个干净、清爽的工具，能最有效率地展现最关键的知识点，避免让读者迷失在细节的汪洋大海之中。

最后，Compiler Explorer 也是一个开源项目，可以扫描右侧二维码学习。

……

全书共6章，第1章：介绍本书所使用到的主要工具和一些需要心里有数的预备知识：第2章：解析最简单、常用的基础语法，帮助读者适应本书的节奏；第3章：为进阶知识，会从CPU、操作系统的角度，深入分析函数的工作原理和实现细节；第4章：解析经典的C++语法，背后的实现逻辑，并介绍“面向对象”的编程思想及优缺点；第5章：讨论跟操作系统强相关的软件技术，会将所有章节的内容贯穿起来，初步形成一个现代操作系统的运作模型。第6章：我们会讨论一些经典的面试、笔试题，跟读者一起分享工作、学习、求职中的苦与乐。