程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言概念

第1部分 函數(shù)與基本原理
第1章 導(dǎo)言 2
1.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 2
1.2 目標(biāo) 3
1.2.1 總體目標(biāo) 3
1.2.2 特殊主題 3
1.3 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的歷史 4
1.4 組織：概念和語(yǔ)言 5
第2章 可計(jì)算性 7
2.1 部分函數(shù)與可計(jì)算性 7
2.1.1 表達(dá)式、錯(cuò)誤和非終止符 7
2.1.2 部分函數(shù) 8
2.1.3 可計(jì)算性 9
2.2 本章小結(jié) 11
習(xí)題 11
第3章 Lisp語(yǔ)言：函數(shù)、遞歸和列表 13
3.1 Lisp語(yǔ)言的歷史 13
3.2 好的語(yǔ)言設(shè)計(jì) 13
3.3 語(yǔ)言簡(jiǎn)述 15
3.4 Lisp設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新 18
3.4.1 語(yǔ)句和表達(dá)式 18
3.4.2 條件表達(dá)式 19
3.4.3 Lisp抽象機(jī) 20
3.4.4 把程序作為數(shù)據(jù) 23
3.4.5 函數(shù)表達(dá)式 24
3.4.6 遞歸 25
3.4.7 高階函數(shù) 25
3.4.8 垃圾收集 26
3.4.9 純Lisp與副作用 29
3.5 本章小結(jié) 30
習(xí)題 30
第4章 基本原理 38
4.1 編譯器和語(yǔ)法 38
4.1.1 一個(gè)簡(jiǎn)單編譯器的結(jié)構(gòu) 38
4.1.2 文法和解析樹(shù) 41
4.1.3 解析和優(yōu)先級(jí) 43
4.2 朗母達(dá)演算 44
4.2.1 函數(shù)和函數(shù)表達(dá)式 44
4.2.2 朗母達(dá)表達(dá)式 45
4.2.3 朗母達(dá)演算編程 49
4.2.4 歸約、匯合和范式 51
4.2.5 朗母達(dá)演算的重要特征 52
4.3 指稱(chēng)語(yǔ)義 52
4.3.1 目標(biāo)語(yǔ)言和元語(yǔ)言 53
4.3.2 二進(jìn)制數(shù)的指稱(chēng)語(yǔ)義 54
4.3.3 While程序的指稱(chēng)語(yǔ)義 55
4.3.4 透視和非標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)義 58
4.4 函數(shù)型語(yǔ)言和命令型語(yǔ)言 60
4.4.1 命令語(yǔ)句和聲明語(yǔ)句 60
4.4.2 功能型程序和命令型程序 61
4.5 本章小結(jié) 65
習(xí)題 66
第2部分 過(guò)程、類(lèi)型、內(nèi)存管理與控制
第5章 Algol與ML語(yǔ)言 74
5.1 Algol家族的程序語(yǔ)言 74
5.1.1 Algol 60 74
5.1.2 Algol 68 76
5.1.3 Pascal 77
5.1.4 Modula 78
5.2 C語(yǔ)言的發(fā)展 78
5.3 LCF系統(tǒng)和ML 80
5.4 ML程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 82
5.4.1 交互會(huì)話和運(yùn)行時(shí)環(huán)境 82
5.4.2 基本類(lèi)型和類(lèi)型構(gòu)造器 85
5.4.3 模式、聲明、函數(shù)表達(dá)式 89
5.4.4 ML數(shù)據(jù)類(lèi)型的聲明 92
5.4.5 ML的引用單元與賦值 94
5.4.6 ML小結(jié) 97
5.5 本章小結(jié) 98
習(xí)題 98
第6章 類(lèi)型系統(tǒng)和類(lèi)型推測(cè) 105
6.1 程序設(shè)計(jì)中的類(lèi)型 105
6.1.1 程序的組織和文檔 105
6.1.2 類(lèi)型錯(cuò)誤 106
6.1.3 類(lèi)型與優(yōu)化 107
6.2 類(lèi)型安全和類(lèi)型檢查 108
6.2.1 類(lèi)型安全 108
6.2.2 編譯時(shí)和運(yùn)行時(shí)的類(lèi)型檢查 108
6.3 類(lèi)型推測(cè) 110
6.3.1 第一個(gè)類(lèi)型推測(cè)的示例 110
6.3.2 類(lèi)型推測(cè)算法 111
6.4 多態(tài)和重載 118
6.4.1 參數(shù)多態(tài) 118
6.4.2 參數(shù)多態(tài)的實(shí)現(xiàn) 120
6.4.3 重載 122
6.5 類(lèi)型聲明和類(lèi)型等價(jià)性 123
6.5.1 透明的類(lèi)型聲明 123
6.5.2 C語(yǔ)言的聲明和結(jié)構(gòu) 124
6.5.3 ML類(lèi)型聲明 125
6.6 本章小結(jié) 126
習(xí)題 127
第7章 作用域、函數(shù)和存儲(chǔ)管理 133
7.1 塊結(jié)構(gòu)的語(yǔ)言 133
7.2 內(nèi)嵌塊 135
7.2.1 活動(dòng)記錄和局部變量 135
7.2.2 全局變量和控制鏈 138
7.3 函數(shù)和子程序 139
7.3.1 函數(shù)的活動(dòng)記錄 139
7.3.2 參數(shù)傳遞 141
7.3.3 全局變量（一階情況） 144
7.3.4 末端遞歸（一階情況） 146
7.4 高階函數(shù) 148
7.4.1 一階函數(shù) 148
7.4.2 將函數(shù)傳遞給函數(shù) 149
7.4.3 從嵌套作用域中返回函數(shù) 152
7.5 本章小結(jié) 154
習(xí)題 155
第8章 順序語(yǔ)言中的控制 168
8.1 結(jié)構(gòu)化控制 168
8.1.1 意大利面條式的代碼 168
8.1.2 結(jié)構(gòu)化控制 168
8.2 異常 169
8.2.1 異常機(jī)制的目的 169
8.2.2 ML異常 171
8.2.3 C++異常 173
8.2.4 關(guān)于異常的更多內(nèi)容 175
8.3 延續(xù) 179
8.3.1 表示"程序其余部分"的函數(shù) 179
8.3.2 延續(xù)傳遞形式和末端調(diào)用 180
8.3.3 延續(xù)的編譯 183
8.4 函數(shù)和求值順序 183
8.5 本章小結(jié) 186
習(xí)題 187
第3部分 模塊、抽象與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)
第9章 數(shù)據(jù)抽象和模塊化 192
9.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 192
9.1.1 數(shù)據(jù)細(xì)化 193
9.1.2 模塊化 194
9.2 支持抽象機(jī)制的語(yǔ)言 196
9.2.1 抽象 197
9.2.2 抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型 198
9.2.3 ML抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型 198
9.2.4 表達(dá)無(wú)關(guān)性 201
9.2.5 數(shù)據(jù)類(lèi)型介紹 202
9.3 模塊 204
9.3.1 Modula和Ada 205
9.3.2 ML模塊 207
9.4 一般抽象 210
9.4.1 C++函數(shù)模板 210
9.4.2 標(biāo)準(zhǔn)的ML算符 212
9.4.3 C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù) 215
9.5 本章小結(jié) 218
習(xí)題 220
第10章 面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的概念 226
10.1 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì) 226
10.2 面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中的4個(gè)基本概念 227
10.2.1 動(dòng)態(tài)查找 227
10.2.2 抽象 229
10.2.3 子類(lèi)型 231
10.2.4 繼承 232
10.2.5 作為對(duì)象的閉包 233
10.2.6 繼承不是子類(lèi)型 234
10.3 編程結(jié)構(gòu) 235
10.4 設(shè)計(jì)模式 236
10.5 本章小結(jié) 239
10.6 展望：Simula、Smalltalk、C++、Java 239
習(xí)題 240
第11章 對(duì)象的歷史：Simula和Smalltalk 246
11.1 Simula面向?qū)ο髾C(jī)理 246
11.1.1 對(duì)象和仿真 246
11.1.2 Simula的主要概念 247
11.2 Simula中的對(duì)象 247
11.2.1 Simula中面向?qū)ο蟮幕咎攸c(diǎn) 248
11.2.2 一個(gè)點(diǎn)線圓的例子 248
11.2.3 示例代碼和對(duì)象表示 250
11.3 Simula中的子類(lèi)和繼承 251
11.3.1 對(duì)象類(lèi)型和子類(lèi)型 252
11.4 Smalltalk的發(fā)展 254
11.5 Smalltalk語(yǔ)言的特點(diǎn) 255
11.5.1 術(shù)語(yǔ) 255
11.5.2 類(lèi)和對(duì)象 255
11.5.3 繼承 258
11.5.4 Smalltalk的抽象性 260
11.6 Smalltalk的靈活性 260
11.6.1 動(dòng)態(tài)查找和多態(tài) 260
11.6.2 布爾變量和塊 261
11.6.3 self和super 262
11.6.4 系統(tǒng)擴(kuò)充：Ingalls測(cè)試 263
11.7 子類(lèi)型與繼承的重要性 264
11.7.1 對(duì)象類(lèi)型作為接口 264
11.7.2 子類(lèi)型 265
11.7.3 子類(lèi)型和繼承 265
11.8 本章小結(jié) 267
習(xí)題 268
第12章 C++對(duì)象與運(yùn)行效率 277
12.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和限制 277
12.1.1 與C的兼容性 277
12.1.2 C++的成功 278
12.2 C++概述 278
12.2.1 增加了C中沒(méi)有的對(duì)象 279
12.2.2 面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn) 282
12.2.3 好的決定和問(wèn)題所在 282
12.3 類(lèi)、繼承和虛函數(shù) 284
12.3.1 C++類(lèi)和對(duì)象 284
12.3.2 C++派生類(lèi)（繼承） 285
12.3.3 虛函數(shù) 287
12.3.4 為什么C++的查找比Smalltalk的查找簡(jiǎn)單 288
12.4 子類(lèi)型 292
12.4.1 子類(lèi)型原理 292
12.4.2 公有基類(lèi) 293
12.4.3 public成員的特殊類(lèi)型 294
12.4.4 抽象基類(lèi) 294
12.5 多重繼承 295
12.5.1 多重繼承的實(shí)現(xiàn) 296
12.5.2 命名沖突、繼承和虛擬基類(lèi) 298
12.6 本章小結(jié) 301
習(xí)題 302
第13章 可移植性和安全性：Java語(yǔ)言 319
13.1 Java語(yǔ)言概述 320
13.1.1 Java語(yǔ)言的目標(biāo) 320
13.1.2 設(shè)計(jì)決策 320
13.2 Java的類(lèi)和繼承 322
13.2.1 類(lèi)和對(duì)象 322
13.2.2 包和可視性 325
13.2.3 繼承 325
13.2.4 抽象類(lèi)和接口 327
13.3 Java的類(lèi)型及子類(lèi)型關(guān)系 328
13.3.1 類(lèi)型的分類(lèi) 328
13.3.2 類(lèi)和接口的子類(lèi)型關(guān)系 329
13.3.3 數(shù)組、協(xié)變和反協(xié)變 330
13.3.4 Java 異常類(lèi)的層次關(guān)系 331
13.3.5 子類(lèi)型多態(tài)和通用編程 333
13.4 Java系統(tǒng)架構(gòu) 336
13.4.1 Java虛擬機(jī) 336
13.4.2 類(lèi)加載器 337
13.4.3 Java鏈接器、檢驗(yàn)器及類(lèi)型約束 337
13.4.4 字節(jié)碼解釋器和方法查詢(xún) 338
13.5 安全特性 342
13.5.1 緩沖區(qū)泄漏攻擊 343
13.5.2 Java沙箱 344
13.5.3 安全和類(lèi)型安全 346
13.6 本章小結(jié) 347
習(xí)題 349
第4部分 并發(fā)性與邏輯編程
第14章 并發(fā)和分布式編程 358
14.1 并發(fā)的基本概念 359
14.1.1 執(zhí)行順序和非確定性 359
14.1.2 通信、協(xié)調(diào)和原子性 361
14.1.3 互斥和封鎖 361
14.1.4 信號(hào)量 364
14.1.5 管程 365
14.2 Actor模型 366
14.3 并發(fā)ML 369
14.3.1 線程和通道 369
14.3.2 選擇式通信和保護(hù)命令 371
14.3.3 一流的同步操作：事件 373
14.4 Java的并發(fā)性 377
14.4.1 線程、通信與同步 378
14.4.2 同步方法 380
14.4.3 虛擬機(jī)與存儲(chǔ)模型 382
14.4.4 分布式程序設(shè)計(jì)與遠(yuǎn)程方法調(diào)用 386
14.5 本章小結(jié) 388
習(xí)題 390
第15章 邏輯編程范例和Prolog 396
15.1 邏輯編程的歷史 396
15.2 邏輯編程范例的簡(jiǎn)要概述 397
15.2.1 說(shuō)明性編程 397
15.2.2 交互編程 397
15.3 作為原子動(dòng)作統(tǒng)一解決的等式 398
15.3.1 項(xiàng) 398
15.3.2 置換 399
15.3.3 最通用的合一置換 399
15.3.4 合一算法 400
15.4 子句作為過(guò)程聲明的一部分 402
15.4.1 簡(jiǎn)單子句 402
15.4.2 計(jì)算過(guò)程 402
15.4.3 子句 404
15.5 Prolog編程 405
15.5.1 單個(gè)程序的多重使用 405
15.5.2 邏輯變量 406
15.6 Prolog中的數(shù)學(xué) 409
15.6.1 數(shù)學(xué)運(yùn)算符 410
15.6.2 數(shù)學(xué)比較關(guān)系 410
15.6.3 對(duì)算術(shù)表達(dá)式的賦值 412
15.7 控制、雙性語(yǔ)法和元變量 414
15.7.1 剪切 414
15.7.2 雙性語(yǔ)法和元變量 415
15.7.3 控制設(shè)備 416
15.7.4 失敗的否定 418
15.7.5 高階編程和Prolog中的元編程 419
15.8 Prolog的評(píng)價(jià) 421
15.9 書(shū)目評(píng)價(jià) 423
15.10 本章小結(jié) 423
附錄A 程序?qū)嵗a(bǔ)充 425
A.1 程序和面向?qū)ο髾C(jī)制 425
A.1.1 類(lèi)型的程序：典型案例版本 426
A.1.2 shape程序：面向?qū)ο蟀姹?430
附錄B 術(shù)語(yǔ)表 433