現代C：概念剖析和編程實踐

這本書按級別組織，編號從0到3。初始級別0，名為“邂逅”，它將總結使用C進行程式設計的基礎知識。它的主要作用是提醒你我們所提到的主要概念，並使你熟悉C應用的特殊詞彙。

第1級“相識”詳細描述了大多數主要概念和特性，如控制結構、資料類型、操作符和函數。

第2級“相知”是C語言的核心，完全解釋了指針，使你熟悉C的記憶體模型，並使你能夠理解C的大部分庫函數介面。

第3級“深入”詳細介紹了特定主題，如性能、可重複輸入、原子性、執行緒和泛類型程式設計。
 

【第0級　邂逅】
第1章　入門 2
1.1　命令式程式設計 3
1.2　編譯和運行 4
第2章　程式的主要結構 8
2.1　語法 8
2.2　聲明 10
2.3　定義 12
2.4　語句 13
2.4.1　迴圈 14
2.4.2　函式呼叫 14
2.4.3　函數返回 15
 
【第1級　相識】
第3章　一切都和控制有關 21
3.1　條件執行 21
3.2　迴圈 24
3.3　多重選擇 28
第4章　運算式計算 31
4.1　算術 33
4.1.1　+、-和* 34
4.1.2　除法和餘數 34
4.2　修改對象的運算子 35
4.3　布林情景 36
4.3.1　比較 36
4.3.2　邏輯 37
4.4　三元或條件運算子 38
4.5　求值順序 39
第5章　基本值和資料 41
5.1　抽象狀態機 42
5.1.1　值 43
5.1.2　類型 44
5.1.3　二進位表示和抽象狀態機 44
5.1.4　優化 45
5.2　基本類型 46
5.3　指定值 49
5.4　隱式轉換 52
5.5　初始值設定 55
5.6　命名常量 56
5.6.1　唯讀對象 57
5.6.2　枚舉 58
5.6.3　宏 59
5.6.4　複合字面量 60
5.7　二進位表示 61
5.7.1　無符號整型 61
5.7.2　位集和按位運算子 62
5.7.3　位移運算子 63
5.7.4　布林值 64
5.7.5　有符號整型 64
5.7.6　固定寬度整型 67
5.7.7　浮點數據 68
第6章　派生資料類型 70
6.1　陣列 71
6.1.1　陣列聲明 71
6.1.2　陣列操作 72
6.1.3　陣列長度 72
6.1.4　陣列作為參數 73
6.1.5　字串是特殊的 74
6.2　指標作為不透明類型 77
6.3　結構 79
6.4　類型的新名稱：類型別名 85
第7章　函數 87
7.1　簡單函數 88
7.2　main是特殊的函數 90
7.3　遞迴 91
第8章　C庫函數 98
8.1　C庫函數的一般特性及功能 98
8.1.1　標頭檔 99
8.1.2　介面 100
8.1.3　錯誤檢查 100
8.1.4　邊界檢查介面 101
8.1.5　平臺前提條件 102
8.2　數學 103
8.3　輸入、輸出和檔操作 105
8.3.1　無格式文本輸出 105
8.3.2　文件和流 107
8.3.3　文本IO 109
8.3.4　格式化輸出 110
8.3.5　無格式文本輸入 113
8.4　字串處理和轉換 115
8.5　時間 119
8.6　運行時環境設置 123
8.7　程式終止和斷言 125
 
【第2級　相知】
第9章　風格 130
9.1　格式 131
9.2　命名 132
第10章　組織與文檔 136
10.1　介面文檔 137
10.2　實現 139
10.2.1　宏 140
10.2.2　純函數 142
第11章　指針 147
11.1　指針操作 148
11.1.1　操作符的位址和物件 148
11.1.2　指針加法 149
11.1.3　指針減法和差 151
11.1.4　指針合法性 153
11.1.5　空指針 155
11.2　指標和結構 156
11.3　指標和陣列 159
11.3.1　陣列訪問和指標訪問是一樣的 160
11.3.2　陣列參數和指標參數是一樣的 160
11.4　函數指標 161
第12章　C記憶體模型 167
12.1　統一記憶體模型 168
12.2　union 169
12.3　記憶體和狀態 171
12.4　指向非特定物件的指標 172
12.5　顯式轉換 173
12.6　有效類型 175
12.7　對齊 176
第13章　存儲 179
13.1　malloc和友元 180
13.1.1　具有可變陣列大小的
一個完整例子 181
13.1.2　確保動態分配的一致性 188
13.2　存儲持續時間、生命週期和可見度 189
13.2.1　靜態存儲持續時間 192
13.2.2　自動存儲持續時間 193
13.3　題外話：在定義物件之前使用物件 194
13.4　初始化 196
13.5　題外話：機器模型 198
第14章　涉及更多的處理和IO 202
14.1　文本處理 202
14.2　格式化輸入 209
14.3　擴充字元集 210
14.4　二進位流 218
14.5　錯誤檢查和清理 219
 
【第3級　深入】
第15章　性能 226
15.1　內聯函數 228
15.2　使用restrict限定詞 232
15.3　測量和檢驗 233
第16章　類似函數的巨集 242
16.1　類似函數的巨集如何工作 243
16.2　參數檢查 245
16.3　訪問調用上下文 249
16.4　默認參數 252
16.5　可變長度參數列表 253
16.5.1　可變長參數宏 253
16.5.2　繞道：可變長參數函數 258
16.6　泛類型程式設計 261
第17章　控制流中的變化 268
17.1　一個複雜的例子 270
17.2　排序 272
17.3　短跳轉 275
17.4　函數 276
17.5　長跳轉 277
17.6　信號處理常式 281
第18章　執行緒 291
18.1　簡單的執行緒間控制 294
18.2　無競爭初始化和銷毀 296
18.3　執行緒本地數據 299
18.4　臨界數據和臨界區 299
18.5　通過條件變數進行通信 302
18.6　更複雜的執行緒管理 307
第19章　原子訪問和記憶體一致性 310
19.1　“以前發生的”關係 311
19.2　C庫調用提供同步 314
19.3　順序的一致性 316
19.4　其他一致性模型 318

要點 320
參考文獻 333
 

Jens Gustedt

在波恩大學和柏林工業大學完成了他的數學學業。他當時的研究涉及離散數學與高效計算的交叉。自1998年以來，他一直在法國國家資訊與自動化研究所（INRIA）擔任高級科學家，先是在法國南錫的LORIA實驗室工作，自2013年起在斯特拉斯堡的ICube實驗室工作。

在整個職業生涯中，他的大部分科學研究一直伴隨著軟體的發展，一開始主要是C++，然後又專注於C。他現在作為ISO委員會JTC1/SC22/WG14的專家為AFNOR服務，並且是C標準文檔ISO/IEC 9899:2018的聯合編輯。他還有一個成功的博客，涉及C語言編程和相關主題：https://gustedt.wordpress.com。