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上传日期: 2018-08-21

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资料介绍

标签:C语言(2975)Linux(2465)嵌入式(4134)

  这本书最初是为北京亚嵌教育研究中心的嵌入式Linux系统工程师就业班课程量身定做的教材之一。该课程是为期四个月的全日制职业培训,要求学员毕业时具备非常Solid的C编程能力,能熟练地使用Linux系统,同时对计算机体系结构与指令集、操作系统原理和设备驱动程序都有较深入的了解。然而学员入学时的水平是非常初级而且参差不齐的:学历有专科、本科也有研究生,专业有和计算机相关的也有很不相关的(例如会计专业),以前从事的职业有和技术相关的也有完全不相关的(例如HR),年龄从二十出头到三十五六岁的都有。这么多背景完全不同、基础完全不同、思维习惯和理解能力完全不同的人来听同一堂课,大家都迫切希望学会嵌入式开发技术,投身IT行业,这就是职业教育的特点,也是我编这本书时需要考虑的主要问题。

  学习编程绝不是一件简单的事,尤其是对于零基础的初学者来说。大学的计算机专业有四年时间从零基础开始培养一个人,微积分、线代、随机、离散、组合、自动机、编译原理、操作系统、计算机组成原理等等一堆基础课,再加上C/C++Java、数据库、网络、软件工程、计算机图形学等等一堆专业课,最后培养出一个能找到工作的学生。很遗憾这最后一条很多学校没有做好,来亚嵌培训的很多学生就是四年这么学过来的,但据我们考查他们的基础几乎为零,我不知道为什么。与之形成鲜明对比的是,只给我们四个月的时间,同样要求从零基础开始,最后培养出一个能找到工作的学生,而且还要保证他找到工作,这就是职业教育的特点。

  为什么我说“只给我们四个月的时间”?我们倒是想教四年呢,但学时的长短我们做不了主,是由市场规律决定的。四年的任务要求四个月做好,要怎么完成这样一个几乎不可能的任务?有些职业教育给出的答案是“实用主义”,打出了“有用就学,没有用就不学”的口号,大肆贬低说大学里教的基础课都是过时的、无用的,只有他们教的技术才是实用的,这种炒作很不好,我认为大学里教的每一门课都是非常有用的,基础知识在任何时候都不会过时,倒是那些时髦的“实用技术”有可能很快就过时了。

  四年的任务怎么才能用四个月做好?我们给出的答案是“优化”。现在大学里安排的课程体系最大的缺点就是根本不考虑优化。每个过来人都会有这样的感觉:大一大二学了好多数学课,却不知道都是干什么用的,为什么要学。连它有什么用都不知道怎么能有兴趣学好呢?然后到大三大四学专业课时,用到以前的知识了,才发现以前学的数学是多么有用,然而早就忘得一干二净了,考完试都还给老师了,回头重新学吧,这时候才发现很多东西以前根本没学明白,现在才真的学明白了,那么前两年的时间岂不是都浪费了?大学里的课程体系还有一个缺点就是不灵活,每门课必须占一个学期,必须由一个老师教,不同课程的老师之间没有任何沟通和衔接,其实这些课程之间是相互依赖的,把它们强行拆开是不符合人的认知规律的。比如我刚上大学的时候,大一上半学期就被逼着学C语言,其实C语言是一门很难的编程语言,不懂编译原理、操作系统和计算机体系结构根本不可能学明白,那半个学期自然就浪费掉了。当时几乎所有学校的计算机相关专业都是这样,大一上来就学C语言,有的学校更疯狂,上来就学C++,导致大多数学生都以为自己会C语言,但其实都是半吊子水平,到真正写代码的时候经常为一个Bug搞得焦头烂额,却没有机会再系统地学一遍C语言,因为在学校看来,C语言课早在大一就给你“上完了”,就像一顿饭已经吃完了,不管你吃饱没吃饱,不会再让你重吃一遍了。显而易见,如果要认真地对这些课程做优化,的确是有很多水份可以挤的。

  本书有以下特点:

  不是孤立地讲C语言,而是和编译原理、操作系统、计算机体系结构结合起来讲。或者说,本书的内容只是以C语言为载体,真正讲的是计算机的原理和程序的原理。

  强调基本概念和基本原理,在编排顺序上非常重视概念之间的依赖关系,每次引入一个新的概念,只依赖于前面章节已经讲过的概念,而绝不会依赖后面章节要讲的概念。有些地方为了叙述得完整,也会引用后面要讲的内容,比如说“有关XX我们到XX章再仔细讲解”,凡是这种引用都不是必要的依赖,可以当它不存在,只管继续往下看就行了。

  尽量做到每个知识点直到要用的时候才引入。过早引入一个知识点,讲完了又不用它,读者很快就会遗忘,这是不符合认知规律的。

  这是一本从零基础开始学习编程的书,不要求读者有任何编程经验。

  为什么要在Linux平台上学C语言?用Windows学C语言不好吗?

  用Windows还真的是学不好C语言。C语言是一种面向底层的编程语言,要写好C程序,必须对操作系统的工作原理非常清楚,因为操作系统也是用C写的,我们用C写应用程序直接使用操作系统提供的接口。既然你选择了看这本书,你一定了解:Linux是一种开源的操作系统,你有任何疑问都可以从源代码和文档中找到答案,即使你看不懂源代码,也找不到文档,也很容易找个高手教你,各种邮件列表、新闻组和论坛上从来都不缺乐于助人的高手;而Windows是一种封闭的操作系统,除了微软的员工别人都看不到它的源代码,只能通过文档去猜测它的工作原理,更糟糕的是,微软向来喜欢藏着揶着,好用的功能留着自己用,而不会写到文档里公开。本书的第一部分在Linux或Windows平台上学习都可以,但第二部分和第三部分介绍了很多Linux操作系统的原理以帮助读者更深入地理解C语言,只能在Linux平台上学习。

  Windows平台上的开发工具往往和各种集成开发环境(IDE,Integrated DevelopmentEnvironment)绑在一起,例如Visual Studio、Eclipse等。使用IDE确实很便捷,但IDE对于初学者绝对不是好东西。微软喜欢宣扬傻瓜式编程的理念,告诉你用鼠标拖几个控件,然后点一个按钮就可以编译出程序来,但是真正有用的程序有哪个是这么拖出来的?很多从Windows平台入门学编程的人,编了好几年程序,还是只知道编完程序点一个按钮就可以跑了,把几个源文件拖到一个项目里就可以编译到一起了,如果有更复杂的需求他们就傻眼了,因为他们脑子里只有按钮、菜单的概念,根本没有编译器、链接器、Makefile的概念,甚至连命令行都没用过,然而这些都是初学编程就应该建立起来的基本概念。另一方面,编译器、链接器和C语言的语法有密切的关系,不了解编译器、链接器的工作原理,也不可能真正掌握C的语法。所以,IDE并没有帮助你学习,而是阻碍了你学习,本来要学好C编程只要把语法和编译命令学会就行了,现在有了IDE,除了学会语法和编译命令,你还得弄清楚编译命令和IDE是怎么集成的,这才算学明白了,本来就很复杂的学习任务被IDE搞得更加复杂了。Linux用户的使用习惯从来都是以敲命令为主,以鼠标操作为辅,从学编程的第一天起就要敲命令编译程序,等到你把这些基本概念都搞清楚了,你觉得哪个IDE好用你再去用,不过到那时候你可能会更喜欢vi或emacs而不是IDE了。

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