ebook Sztuka dobrego programowania Krzysztof Jassem, Andrzej Ziemkiewicz

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2016

Książka przeznaczona jest dla programistów, którzy chcą, aby ich programy działały dobrze, czyli szybko zwracały wyniki, zużywały mało pamięci i obejmowały szeroki zakres danych wejściowych. Programista początkujący znajdzie tutaj wyjaśnienia podstawowych elementów języka C, a czytelnik zaawansowany dowie się, jak może udoskonalić swój warsztat.
Czytelnik tej książki nauczy się pisać funkcje działające oszczędnie i wydajnie, np. funkcję, która znajduje liczby pierwsze 56 razy większe niż przykłady podawane w standardowych kursach programowania, a przy tym czyni to 7 razy szybciej.
Dowie się, jak poprawnie tworzyć programy sterowane argumentami wywołania. Nauczy się, jak zautomatyzować proces budowania programów złożonych. Będzie potrafił przetwarzać wyrażenia regularne, czy też stworzyć interpreter poleceń podanych w języku naturalnym.
Stanie się dobrym programistą.

Spis treści ebooka Sztuka dobrego programowania

Wstęp 13
Przygotowanie środowiska pracy 14
Instalacja systemu Linux 15
Pobranie OpenSUSE 15
Przygotowanie instalacji 15
Instalacja 15
Uruchamianie programów 16
Edycja kodu źródłowego 16
Przejście do trybu tekstowego 16
Skompilowanie programu 17
Uruchomienie programu 17
Polecane źródła w Internecie 17

Część I 19

Lekcja 1. Optymalizowanie funkcji 21
Elementy matematyki 21
Podstawy języka C 22
Program, instrukcja 22
Komentarze 23
Identyfikatory 23
Słowa kluczowe 23
Białe znaki 23
Podstawowe typy numeryczne 24
Zmienne i operator przypisania 25
Operatory 26
Instrukcja warunkowa 27
Instrukcje pętli 28
Pętla while 28
Pętla do while 29
Pętla for 29
Funkcje 30
Funkcje rekurencyjne 31
Rozwiązanie zadania 32
Krok 1. Pierwsze zadanie pomocnicze 32
Krok 2. Rachunki matematyczne 32
Krok 3. Drugie zadanie pomocnicze 33
Krok 4. Uogólnienie rachunków 34
Krok 5. Pierwsza wersja kodu funkcji rozwiązującej zadanie 34
Krok 6. Dodanie warunku zakończenia rekurencji 35
Krok 7. Optymalizacja liczby operacji 35
Krok 8. Optymalizacja liczby zmiennych 36
Krok 9. Usunięcie rekurencji 36
Krok 10. Sprawdzenie poprawności argumentów 38
Wnioski 39
Polecane źródła w Internecie 39

Lekcja 2. Działania na bitach 41
Sito Eratostenesa 41
Podstawy Języka C 41
Operacje na bitach 41
Operacja and 42
Operacja or 42
Operacja xor 42
Operacja not 42
Przesunięcie bitowe w lewo 42
Przesunięcie bitowe w prawo 43
Rzutowanie 43
Dyrektywy preprocesora 44
Tablice 45
Adresy zmiennych 46
Wskaźniki 47
Wskaźniki a tablice 48
Alokowanie pamięci dla tablicy 49
Rozwiązanie zadania 50
Krok 1. Podejście standardowe 50
Krok 2. Zmniejszenie liczby operacji 51
Krok 3. Oszczędność pamięci 52
Krok 4. Poprawa efektywności algorytmu 57
Wnioski 58
Polecane źródła w Internecie 59
Podstawy informatyki 61

Lekcja 3. Alokowanie pamięci 61
Podstawy języka C 62
Funkcja malloc() 62
Funkcja calloc() 63
Funkcja realloc() 64
Funkcja free() 64
Przykład zarządzania pamięcią 65
Zmienne automatyczne i statyczne 66
Rozwiązanie zadania 67
Wnioski 72
Polecane źródła w Internecie 72

Część II 73

Lekcja 4. Program główny 75
Podstawy języka C 75
Funkcja main() 75
Funkcja exit () 75
Standardowe strumienie wejścia i wyjścia 76
Napisy 76
Konwersja napisu do liczby 77
Rozwiązanie zadania 78
Krok 1. Zadanie pomocnicze 78
Krok 2. Unikanie prostych błędów 80
Krok 3. Zastosowanie nazwy programu 81
Krok 4. Obsługa opcji 83
Krok 5. Wyświetlenie komunikatu o błędzie 85
Krok 6. Zastosowanie zmiennych środowiskowych 85
Wnioski 86
Polecane źródła w Internecie 86

Lekcja 5. Przetwarzanie opcji 87
Podstawy języka C 87
Przekazywanie argumentów funkcji 87
Instrukcja wielokrotnego wyboru: switch 89
Standardowe opcje programu 90
Rozwiązanie zadania 90
Wnioski 94
Polecane źródła w Internecie 94

Lekcja 6. Przetwarzanie parametrów wejściowych – plików 95
Podstawy języka C 95
Odczyt i zapis do pliku 95
Trójargumentowy operator warunkowy 98
Sterowanie preprocesorem 98
Prototyp funkcji 98
Atrybut extern 100
Kompilacja programu 102
Rozwiązanie zadania 103
Krok 1. Rozdzielenie kompetencji między funkcje 103
Krok 2. Rozdzielenie kompetencji między pliki 106
Krok 3. Utworzenie plików nagłówkowych 108
Krok 4. Przetwarzanie danych wejściowych 109
Krok 5. Kompilacja 110
Aneks 111
Polecane źródła w Internecie 116

Część III 117

Lekcja 7. Debugowanie programu 119
Na czym polega debugowanie 119
Podstawy języka C 120
Buforowanie 120
Wyrażenie przecinkowe 121
Funkcja char() 121
Rozwiązanie zadania 122
Krok 1. Wydruki kontrolne w kodzie programu 122
Krok 2. Zastosowanie makra 124
Krok 3. Makro ze zmienną liczbą parametrów 126
Krok 4. Debugowanie wybierane dynamicznie 128
Krok 5. Obsługa parametru wywołania +d 130
Wnioski 131
Aneks 132
Modyfikacje w funkcji set_opt() 132
Modyfikacje w funkcji main() 132
Modyfikacja wypisywania pomocy rozszerzonej 133
Polecane źródła w Internecie 133

Lekcja 8. Budowanie złożonych programów 135
Podstawy teoretyczne 135
Struktura pliku Makefile 135
Rozwiązanie zadania 136
Krok 1. Tworzenie pliku Makefile 136
Deklaracje zmiennych 136
Reguły kompilacji 137
Krok 2. Optymalizacja pliku Makefile 138
Krok 3. Realizowanie celów specjalnych 139
make clean 139
make distclean 140
make dist 140
make install 142
Krok 4. Sprawdzenie poprawności listy zależności 142
Wnioski 143
Polecane źródła w Internecie 143

Lekcja 9. Udostępnianie programu 145
Narzędzia do udostępniania programów 145
Krok 1. Skanowanie katalogu 145
Krok 2. Edytowanie pliku configure.ac 146
Krok 3. Edytowanie pliku config.h.in 149
Krok 4. Edytowanie pliku makefile.in 149
Krok 5. Wywołanie programu autoconf 149
Krok 6. Uruchomienie programu configure 150
Krok 7. Korzystanie z pliku config.h 152
Krok 8 Budowanie programu 152
Krok 9. Dystrybucja 153
Wnioski 153
Polecane źródła w Internecie 153

Część IV 156

Lekcja 10. Dynamiczne struktury danych 157
Funkcje rekurencyjne 157
Rekurencyjne struktury danych 159
Dynamiczne struktury danych 160
Listy 160
Drzewa binarne 162
Porównanie przetwarzania list i drzew 163
Realizacja dynamicznych struktur danych w języku C 164
Struktury 164
Rozwiązanie zadania 165
Reprezentacja węzła drzewa 165
Krok 1 Tworzenie drzewa 166
Krok 2. Wstawianie elementu na początek i na koniec listy 168
Krok 3. Zamiana drzewa na listę 170
Krok 4. Zamiana listy na drzewo 175
Krok 5. Wypisywanie zawartości drzewa 180
Krok 6. Wyszukiwanie informacji w drzewie 181
Krok 7. Optymalizacja wyszukiwania 181
Krok 8. Baza z wieloma kluczami 182
Wnioski 183
Polecane źródła w Internecie 183

Lekcja 11. Wyrażenia regularne 185
Automaty skończone 185
Wyrażenia regularne 187
Metaznaki 188
Rozpoznawanie wyrażeń regularnych 189
Rozwiązanie zadania 189
Krok 1. Sformułowanie zadania dla konkretnego zastosowania 189
Krok 2. Budowanie tablicy sterującej 190
Wnioski 197
Polecane źródła w Internecie 198

Lekcja 12. Interpreter poleceń 199
Gramatyki formalne 200
Narzędzia informatyczne 201
Generator parsera yacc 202
Deklaracje języka C 203
Deklaracje parsera 203
Reguły gramatyki 203
Kod dodatkowy 204
Generator leksera lex 204
Reguły leksykalne 205
Rozwiązanie zadania 205
Krok 1. Tworzenie pliku mag.y 205
Krok 2. Generowanie parsera 207
Krok 3. Tworzenie pliku mag.l 208
Krok 4. Generowanie analizatora leksykalnego 209
Krok 5. Tworzenie prostego programu głównego 210
Krok 6. Modyfikacja pliku Makefile 212
Krok 7. Wywołanie funkcji yyparse() w pętli 213
Krok 8. Sterowanie reakcjami systemu 215
Modyfikacja leksera 217
Modyfikacja funkcji main() 217
Modyfikacja parsera 218
Krok 9. Rozwijanie interpretera 222
Krok 10. Rozwiązywanie konfliktów 225
Wnioski 226
Polecane źródła w Internecie 227

Pliki towarzyszące książce 229

Skorowidz 233