Python 3.x 程式语言特训教材（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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「TQC+ 程式语言Python 3」系为TQC+ 软体设计领域之程式语言认证能力鑑定，以实务操作方式进行认证，评核符合企业需求的新时代专业设计人才。亦为考核「程式设计专业人员」必备专业技能之一。

　　本书遵循专业考科「TQC+ 程式语言Python 3」技能规范架构撰写，符合鑑定的命题趋势。

　　1.内容浅显易懂，结合理论与实务，达到技术的传承及表达，符合实务运用需求。

　　2.採由浅入深之安排，适合相关科系学生及有意进入此一领域人士之学习素材。

　　3.内容涵盖Python程式语言各个层面，相关知识观念和范例练习，能帮助及提升读者对此领域的认识与了解。。

　　4.全书分有九章，包含「基本程式设计」、「选择叙述」、「回圈叙述」、「进阶控制流程」、「函式」、「串列的运作」、「数组、集合以及词典」、「字串运作」、「档案与异常处理」等多项议题，建构Python程式语言基础，习成将能灵活运用。

　　5.配合中华民国电脑技能基金会(http://www.csf.org.tw)测验，一举取得专业证照，让您求学、求职更具竞争力。

　　6.「TQC+ 程式语言Python 3」认证题库可至CODE JUDGER学习平台购买。

　　网址：www.codejudger.com

C++ 深入实践与性能调优：从基础语法到底层原理 作者： 张伟 著 出版社： 电子工业出版社 ISBN： 978-7-121-XXXX-X --- 内容简介 本书是一本面向中高级 C++ 开发者和计算机系统专业学生的深度技术专著，旨在系统性地梳理 C++11/14/17/20 标准中的核心特性，并深入探讨现代高性能计算、系统编程和并发处理中的关键技术和最佳实践。全书结构严谨，理论与实践紧密结合，力求为读者构建一个扎实、全面且面向工程实践的 C++ 知识体系。 全书共分为五大部分，涵盖了从语言核心特性到复杂系统设计的多个层面。 第一部分：C++ 现代语言核心 本部分着重于重塑读者对现代 C++ 语言特性的理解，强调其类型安全、表达能力和性能潜力。 第 1 章：类型系统与模板元编程基础 本章深入解析 C++ 的类型系统，包括值类别（Value Categories）、左值/右值引用（Lvalue/Rvalue References）的精确含义及其在移动语义中的作用。重点介绍 `std::move`、`std::forward` 的工作原理和正确使用场景，避免不必要的拷贝。 模板部分不再停留在简单的泛型编程，而是深入探讨模板特化、偏特化、变长参数模板（Variadic Templates）的展开机制。详细讲解 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）原则，并引入 C++20 中 Concepts 的应用，展示如何使用概念来约束模板参数，极大地增强编译期检查和错误报告能力。本章通过实例演示如何使用类型特性（Type Traits）库，如 `std::is_same`, `std::enable_if` 等，构建复杂的编译期逻辑。 第 2 章：面向对象设计的现代范式 本章超越传统的继承和多态，聚焦于现代 C++ 中更安全、灵活的设计模式。详细讨论了纯虚函数的危险性与陷阱，以及在多继承场景下的菱形继承问题。重点阐述了组合优于继承的原则，并详细解析了 CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）的应用，展示其如何用于实现静态多态和策略模式。 内存模型方面，本章深入探讨了虚函数表（vtable）的结构、虚函数指针（vptr）的布局，以及对象内存的对齐和填充。分析不同编译器（如 GCC 和 Clang）在实现虚函数机制上的细微差别。 第二部分：内存管理与资源生命周期 精准的资源管理是 C++ 工程质量的基石。本部分聚焦于 C++ 提供的 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）机制的极致应用，并剖析底层内存分配器的原理。 第 3 章：智能指针的深度剖析与定制 除了对 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr` 的常规使用外，本章重点探讨了它们的开销和适用场景。深入解析 `std::shared_ptr` 的引用计数机制，包括控制块的结构、原子操作（Atomic Operations）的引入及其带来的性能影响。特别关注循环引用（Circular References）问题及其解决方案，如 `std::weak_ptr` 的正确使用。 此外，本章还会介绍定制 Deleter（自定义析构器） 的方法，以及如何在资源密集型应用中，结合内存池或自定义分配器来优化 `std::make_shared` 等函数的性能。 第 4 章：内存分配器与缓存友好性 本章揭示了标准库分配器（如 `std::allocator`）的工作原理，并对比了其与高性能场景下定制分配器的差异。详细介绍内存池（Memory Pools） 和 slab 分配器的设计思路，以及如何针对特定数据结构（如小型对象、链表节点）进行优化。 重点分析了现代 CPU 的缓存结构（L1, L2, L3 Cache） 和内存访问模式对程序性能的决定性影响。通过实例演示如何通过数据结构重排（Structure of Arrays vs. Array of Structures）和适当的内存对齐，实现数据访问的局部性，最大化缓存命中率。 第三部分：并发编程与并行计算 现代软件严重依赖多核架构。本部分构建了坚实的并发编程基础，并探讨了 C++ 标准库提供的同步原语的底层实现和陷阱。 第 5 章：C++ 并发模型与同步原语 本章详尽阐述 C++11 引入的 `std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable`。重点分析了死锁（Deadlock）、活锁（Livelock） 和饥饿（Starvation） 的成因及预防策略。深入讨论了各种锁的类型，包括递归锁、读写锁的替代方案（如 `std::shared_timed_mutex`）。 更进一步，本章会深入探讨内存模型（Memory Model），解释 `std::memory_order`（Sequential Consistency, Acquire, Release, Relaxed）的严格含义，以及它们如何保证跨线程的数据可见性。通过分析一个复杂的并发数据结构（如无锁队列的初步设计），来巩固对内存屏障（Memory Barriers）的理解。 第 6 章：原子操作与无锁数据结构 本章聚焦于利用 CPU 提供的原子指令，避免使用重量级锁带来的性能开销。详细介绍 `std::atomic` 的各种操作（Fetch-and-Add, Compare-and-Swap, Load/Store），以及它们在实现高效并发算法中的关键作用。 本章核心在于无锁编程（Lock-Free Programming）。将详细拆解 M. Michael 和 M. Scott 提出的经典 ABA 问题，并展示如何使用计数器或 Tagged Pointers 来解决这一问题。读者将学习如何从零开始设计一个基于 CAS 循环的并发栈或并发队列。 第四部分：性能调优与系统交互 本部分将理论知识转化为实际的性能优化技巧，并探讨 C++ 如何与操作系统和硬件进行高效交互。 第 7 章：高效能代码的编译与优化 本章侧重于利用编译器优化。详细讲解各种编译标志（如 `-O2`, `-O3`, `-march=native`）对生成代码的影响。探讨内联（Inlining）的机制及其利弊，如何使用 `inline`, `noinline` 属性引导编译器。分析循环展开（Loop Unrolling）和向量化（Vectorization）的概念，以及如何通过代码结构帮助编译器生成更优化的指令集。 本章还将介绍性能分析工具（如 Linux 的 Perf, Valgrind/Callgrind）的使用方法，重点在于如何解读火焰图（Flame Graphs）和函数调用栈，准确定位性能瓶颈。 第 8 章：C++ 与操作系统接口 本章关注 C++ 在系统层面的应用，包括文件I/O和进程间通信（IPC）。深入分析标准库中的文件流（`fstream`）在同步和异步I/O下的性能表现，并对比使用 POSIX API (如 `read`/`write`) 或 Windows API 进行底层I/O的优势。 探讨信号处理（Signals） 和 异常安全 在多线程环境下的交互问题。讲解如何安全地在 C++ 代码中调用 C 库函数，以及如何处理平台特定的系统调用。 第五部分：错误处理与健壮性 本部分讨论在复杂系统中如何实现可靠的错误报告和恢复机制。 第 9 章：异常安全与错误传播 本章对 C++ 的异常处理机制进行全面审视，强调强异常安全保证（Strong Exception Safety Guarantee） 的实现。详细介绍异常安全三原则：基本保证、强保证和无抛出保证。通过大量的构造函数、析构函数和赋值运算符的示例，演示如何构造满足这些保证的类。 重点分析异常对资源管理（如析构函数中的异常）的影响，以及如何利用 RAII 模式来确保资源在异常路径中得到正确释放。最后，对比异常处理与错误码（Error Codes）在不同应用场景下的适用性。 --- 本书特色 1. 深度与前沿性： 覆盖 C++17/20 的新特性，如 Modules, Coroutines（基础概念介绍），并注重底层原理的揭示。 2. 工程实践导向： 大量结合实际工业级代码中的难点和陷阱进行剖析，提供经过验证的解决方案。 3. 性能聚焦： 围绕 CPU 缓存、内存模型和并发效率展开，帮助读者写出“近乎裸机”性能的代码。 目标读者： 具备 C++ 基础，希望深入掌握现代 C++ 语言机制，从事高性能计算、游戏引擎开发、底层库或操作系统组件开发的工程师及高级学生。

Part I 特训教材
Chapter 1 基本程式设计
Chapter 2 选择叙述
Chapter 3 回圈叙述
Chapter 4 进阶控制流程
Chapter 5 函式
Chapter 6 串列
Chapter 7 数组、集合，以及词典
Chapter 8 字串
Chapter 9 档案与异常处理

附录
习题参考程式
认证简章
CODE JUDGER学习平台介绍
问题反应表

作者序

　　大数据（Big data）、人工智慧（Artificial Intelligent），以及机器学习（machine learning）时代的来临，如何从庞大的资料中挖掘出有用的资讯（information），进而产生知识（knowledge），让我们更有智慧（intelligent）。如何从巨量资料中搜寻（collect）资料，并加以分析（analysis）找出其样式（pattern），将它用于做出决策。

　　当今用于Big data的程式语言计有Python与R语言。这两种语言各有其使用的对象，统计学派的人会用R语言，而具有程式设计背景的人会用Python来撰写程式，以达到其目的。若你问我这两种语言的差异，我会告诉你R好比是已做好的西装，若袖长、肩宽或腰围不合身，便加以修改，而Python语言则是量身定做，完成会符合你的需求。

　　本书取名为「Python 3.x 程式语言特训教材(第二版)」乃是这本书可以让你了解Python常用的主题，二来若对本书融会贯通后，可以轻易的取得TQC+的Python相关证照。本书包含以下几个主题：(1)基本程式设计、(2)选择叙述、(3)回圈叙述、(4)进阶控制流程、(5)函式、(6)串列、(7)数组、集合，以及词典、(8)字串，(9)档案与异常处理。

　　本书适用于初学者，更是教学的好帮手，除了每一章皆有丰富的综合范例题，以及习题。综合范例题旨在让你测试对本章的主题了解其应用之处，而习题旨在让你测试对本章的了解程度。好的开始是成功的一半，相信自己可以达到想要的目标，在此与你共勉之。笔者才疏学浅，对于教材内容有需要更加详尽解说或有遗漏之处，欢迎大家不吝赐教。
基金会序

　　有鑑于软体设计人才乃资通讯产业未来长远发展之根本，本会着手进行软体人才就业职能分析，期盼能勾勒出一套完整的软体人才应该具备的核心知识与专业技能蓝图，让需求端之产业机构与供给端之培训单位，都能拥有共同的人才评核与认定标准。因此，本会在以设计人才为主体之「TQC+ 专业设计人才认证」架构中，特别纳入「软体设计领域」及各专业设计人员考科，就是希望透过发展证照及教育推广，快速缩短软体人才供需的差距。本会支持教育部双管齐下之推动，有效带动软体及程式设计之学习风潮。

　　面对未来快速变化的社会，欲解决复杂问题，必须运算思维（Computational Thinking）结合工程的务实与效率及数理方面的抽象逻辑思考。程式语言的学习，首重逻辑思考能力，Python是美国顶尖大学里最常用的一门程式语言，功能强大、直译并具物件导向，常运用于科学运算、资讯处理、网站架构各方面。其简洁易读的特性，非常适合已有图形化程式设计经验，想进阶学习文字式程式语言或初次进入程式设计的学习者，更专注于问题解决并拥有处理复杂资料的能力。本书亦将带领我们更接近资料分析之运用，贴近产业需求，创造自身价值。

　　本会特别聘请参与Python程式语言认证命题之蔡明志教授，着手策画并完成本教材内容。将技能规范完整融入当中，每章均有相关的知识观念且收录范例参考，您只要按照本书之引导，按部就班的演练，定能将Python程式语言内化成心法与实战技能，融会贯通并运用得淋漓尽致。

　　面对今日严峻的就业环境，求职者更应具备专业技术证照，熟练技能并培养扎实能力。本会为此精心策划本教材，协助您达成对自身之期许。待学成后，推荐您报考本会「TQC+ 程式语言Python 3」之相关专业证照，它是展现自身是否具备程式设计与逻辑思维能力的最佳证明，更可保障您在专业及就业上的竞争力，开创出更多职场机会。最后，谨向所有曾为本测验开发贡献心力的专家学者，以及採用本会相关认证之公民营机关与企业献上最诚挚的谢意

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有花哨的插图，但那种厚重感和压秤感，拿到手里就觉得内容扎实，绝对不是那种浅尝辄止的速成读物。我之前接触过一些Python的入门书籍，感觉总是少了点什么，要么太理论化，讲不清实际应用，要么就是过于简单，看完之后还是对很多概念模棱两可。这本书我刚翻了几页，就明显感觉到一种“深入骨髓”的讲解方式。它不是简单地罗列语法，而是像在循循善诱地引导你理解Python的底层逻辑，为什么这样做，背后的原理是什么。我尤其喜欢它在讲解数据类型的时候，花了很大的篇幅去剖析不同数据类型的存储方式和操作特性，这对于理解Python的性能和内存管理至关重要。而且，书中很多代码示例都非常贴合实际开发场景，不是那种脱离现实的“Hello World”式的例子。我看到后面有专门的章节在讲如何优化代码，提高运行效率，这正是很多初学者容易忽略但又极其重要的一环。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我感觉自己不再是那个只会照搬代码的“复制代码党”，而是真正开始理解Python的精髓，能够根据实际需求去灵活运用和创造。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识密度确实让人印象深刻，我这几天都在啃，感觉脑力消耗比平时看三本书加起来还要大。它不是那种读起来行云流水、轻松愉快的读物，更像是在进行一场密集的“思维体操”。每一章都像是一个精心设计的“挑战”，需要你投入大量的思考和实践。我最头疼的一点是它对异常处理的讲解，简直是把各种可能的坑都给你挖出来了，然后再告诉你如何优雅地填上。一开始觉得有点啰嗦，但当我真正开始独立写一些稍复杂的程序时，才发现这些细节的重要性，很多原本会导致程序崩溃的隐患，都能在它的指导下被提前规避。还有关于对象和类的部分，它并不是简单地告诉你怎么定义一个类，而是深入到面向对象设计的思想，比如封装、继承、多态的实际运用场景，以及如何通过设计模式来解决实际问题。这对我来说是个巨大的提升，以前我写代码比较随意，现在慢慢开始注重代码的结构和可维护性。这本书就像一个经验丰富的导师，它不会直接给你答案，而是引导你一步步去探索，去发现，让你在解决问题的过程中真正掌握知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，从易到难，循序渐进，让我在学习过程中很少感到茫然。它不是一开始就抛出大量复杂的概念，而是先从最基础的变量、数据类型、控制流开始，然后逐步深入到函数、模块、类，再到更高级的主题，比如装饰器、元类、异步编程等。每个章节的过渡都很自然，知识点之间衔接紧密，仿佛是在一步步构建一座知识的大厦。我特别欣赏它在讲解每个新概念时，都会提供多个不同风格的代码示例，有的侧重简洁，有的侧重效率，有的则侧重可读性。这让我意识到，解决同一个问题，往往有多种不同的方法，并且每种方法都有其适用场景。通过对比这些示例，我不仅学会了知识本身，更重要的是学会了如何思考如何选择最优的解决方案。书中的练习题也很有代表性，很多题目都经过了精心设计，能够有效地检验我是否真正理解了前一章节的内容，并且能够独立运用所学知识来解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在尝试用Python来处理一些数据分析的任务，这本书在这方面的内容给我带来了很大的启发。虽然它不是一本专门的数据科学教材，但它在讲解Python的基础知识时，始终贯穿着实用的开发思路。尤其是在 I/O 操作和文件处理这一块，它详细介绍了如何高效地读写各种文件格式，包括 CSV、JSON，甚至是二进制文件，并且还强调了资源管理的最佳实践，比如使用 `with` 语句来确保文件被正确关闭，避免资源泄露。这在实际的数据处理过程中非常关键。我之前也接触过一些关于数据处理的库，比如 Pandas，但很多时候不知道如何将基础的Python知识与这些库结合起来。这本书就像一座桥梁，它通过大量的示例，展示了如何利用Python的内建功能来优化数据处理的效率，并且在讲解过程中，也为后续学习更高级的数据处理库打下了坚实的基础。读这本书，感觉自己是在“建造”一个稳固的Python编程地基，而不是仅仅学会了几个零散的技巧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量是我最看重的点之一，毕竟中文书籍的翻译水准参差不齐，很多时候会因为翻译问题导致理解上的偏差。这本《Python 3.x 程式语言特训教材（第二版）》在这方面做得相当出色。我特意对比了几个核心概念的翻译，比如“装饰器”（decorator）和“生成器”（generator），译文都非常准确且贴切，没有出现那种生硬的直译或者晦涩难懂的术语。更重要的是，它在解释这些稍显抽象的概念时，用了很多生活化的比喻或者通俗的语言，让我这种非科班出身的读者也能相对轻松地理解。我注意到书中有不少篇幅在讲解Python的GIL（全局解释器锁）以及多线程和多进程的实现原理，这部分内容通常是其他同类书籍会一带而过或者解释不清的。但这本书的讲解非常细致，结合了大量的图示和代码剖析，让我对Python的并发机制有了更清晰的认识。这对于想要进行高性能计算或者并发编程的开发者来说，绝对是宝藏。