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面向安全計算的編譯技術

發布時間:2023-08-26 05:47:09

『壹』 C#是C++么它們有什麼區別

C#會不會獲得廣泛的接受,並且擠掉其他的語言?

Lindholm: 通常,一種語言既不會從別的語言那裡獲利,也不會被擠掉。那些堅定的Fortran程序員不還用著Fortran嗎?對於個人來說,語言的選擇當然因時而異,但就整體而言,語言的種類只會遞增,也就是說,它們之間的關系是「有你有我」而不是「有你沒我」。

對於一個新語言的接受程度,往往取決於其能力所及。java技術被迅速接受,原因是多方面的,Internet和World Wide Web介面,在其他技術面前的挫折感,對於Java技術發展方向的全面影響能力,都是原因。另一個重要的原因是Java獨立於廠商,這意味著在兼容產品面前可以從容選擇。

C#是否會獲得廣泛接受?視情況而定。總的來說,那些對於平台無關性和廠商無關性漠不關心的程序員,可能會喜歡C#。那些跟微軟平台捆在一起人當然可能想要尋找VB 和VC的一個出色的替代品。但是對於程序跨平台執行能力特別關注的程序員,將會堅守Java之類的語言。這種能力對於多重訪問設備(multiple access devices)和分布式計算模型至關重要,而Java語言提供了一個標準的、獨立於廠商運行時環境。

Stroustrup: C#的流行程度幾乎完全取決於微軟投入的資金多少。看上去C#的興起肯定會犧牲掉其他一些語言的利益,但是事實上未必如此。Java的蓬勃發展並沒有給C++帶來衰敗。C++的應用仍然在穩定增長(當然,已經不是爆炸性的增長了)。也許其他的語言也還能獲得自己的一席之地。

不過,我實在看不出有什麼必要再發明一種新的專有語言。特別是微軟,既生VB,何需C#?

不同OOP語言各有什麼優勢和劣勢?

Stroustrup: C++的優點自始至終都是這么幾條:靈活、高效,而且並非專有語言。現在ISO C++標準的出現,鞏固了最後一點。

我認為C++的高效是它最基本的優點。這種高效來自於其特有的數據和計算模型,較之Java和C#,這種模型更加貼近機器。不過,哪些程序才真正地渴望這么高的效率?這是個問題。我認為這類程序非常多。人們對於計算機的期望,永遠都超越硬體科技的發展速度。很顯然,Java和C#的設計者的想法不同,他們認為,在很多地方效率問題無關緊要。

C++主要的缺點,歸罪於糟糕的教育(是那些始終認為C++是個純粹面向對象語言的人,和那些把C++當成C語言變體的人導致了這種情況),歸罪於不同平台上的不一致性,歸罪於不完整、不標準的編譯器實現,歸罪於平台無關的系統級程序庫的缺少。

這些問題歸於一點,就是缺乏一個卓越的廠商,能夠滿足整個C++社區的需求,勇於投入大量的資金開發必要的程序庫。

Lindholm: Java技術的成功,是因為它在合適的時間,出現在合適的地點,而且合理地選擇了語言和計算平台的支持目標。Java並不是在所有場合都優於其他OOP語言,但是對於出現的新問題能夠解決得很出色。它面向Internet計算環境,避免了C++中晦澀的結構,成功翻越了繼承機制的惱人問題。垃圾收集機制顯著地提高了生產率,降低了復雜度。在網路背景下使用虛擬機,以及有關安全性和動態載入的一系列設計選擇,迎合了正在出現的需求和願望。這些特性使Java不僅成為現有程序員的新武器,而且也為新的程序員創造了繁榮的市場空間。

此外,Java擁有一個標准化的、二進制形式的類庫,提供了必要的(當然並非充分的)平台與廠商無關性。平台與廠商無關性要求一項技術必須有清晰的規范,摒棄那些阻礙二進制標准實施的特性。C++雖然有一個ISO標准,但其實甚至對於相同系統與相同指令體系的各個平台,也提不出一個實用的、各版本兼容的二進制標准。

歷史上很多使用虛擬機的語言飽受責難,是因為其不夠出色的性能問題,而這要歸過於緩慢的解釋器和糟糕的垃圾收集器。Java的早期實現也因為同樣的問題受到嚴厲的批評。但是自那時起,業界向新的虛擬機實現技術投入了大量資金,取得了顯著的效果,如今在大部分場合,Java的性能跟常規的靜態編譯語言相比毫不遜色。這使得程序員在獲得平台和廠商無關性的同時,也不必付出性能上的代價。

C++並沒有強制使用面向對象方法,因此為了編寫出色的面向對象代碼,就要求程序員們有相當強的紀律性。很多公司就是因為這個原因放棄了C++。作為語言,Java的一個突出的優點就是強制面向對象方法,不允許非面向對象的結構。

C#介於C++和Java之間,腳踏兩只船,因此既不夠安全,又失之復雜。

對於公司來說,採用新的語言要付出巨大代價。雇不到好的程序員(沒人熟悉這種新語言),培訓費用高得驚人,學習過程中生產率和產品質量下降,多年的經驗隨風消逝,等等。一種語言如何克服這些障礙?

Lindholm: 說得很對,採用新東西確實常常開銷巨大。不過問題是:這個新東西是否能夠節省更多的開支,或者提供巨大的改進,獲取合理的回報?很多公司發現,轉向Java技術不論在開發的後端(盡快進入市場、快速迭代開發、維護簡單性)還是前端(跨平台發布,適用范圍從低端設備到高端伺服器的技術,安全性),都能節省大筆的開銷。

對於新事物的接納,常常是在痛楚的壓力之下。很大程度上,這正是Java所經歷的。Java的產生,是對當時很多系統的缺陷所做出的反應。Java技術通過下面的手段減輕了開發者的痛楚:1) 顧及了網路計算方面的需求,是應運而生。2) 在技術能力的抉擇上,保持良好的品位,顧及了大眾的心理。3) 採用適度強制性策略推行設計決定。此外,Java技術已經成為大學教學中的主流,這同樣保證了Java開發者隊伍的不斷壯大。

但是最重要的一點是,再沒有另一種程序設計技術,能夠像Java那樣允許程序員開發基於Internet的不同平台之上的應用程序。Java平台在這方面的傑出表現,已經被大量的實例證明。Java已經成為Internet上的預設應用程序平台,Java APIs也成為Internet應用程序開發的天然平台。

Stroustrup: 微軟和Sun把大筆的金錢扔在Java、VB和C#中,並不是因為他良心發現,也不是因為他們真的相信這些語言能夠帶給程序員更美好的生活,而是利益使然。

有一個說法,認為軟體工具廠商如果能夠把應用程序開發者的專業技術任務負擔起來,將獲取巨大的經濟利益。我對其背後的經濟分析頗為懷疑,我認為這很難成為現實,特別是當應用程序開發者使用開放的、標准化的工具時,他們可以有多種選擇,從而使上面的想法更加不可能。

多年以前,C++就已經具有泛型能力(也就是templates和STL),有運算符重載,有枚舉類型?我們會不會在Java的未來版本中看到這些特性?Java是不是應該納入這些特性呢?

Strousturp:從1988-89年起,C++就已經有了templates。但是我們花了不少時間來了解如何最好地運用這個工具,早期各廠家對於template的支持在品質上也有很大的差異。有些編譯器廠商動作遲緩,至少有一個主要的編譯器廠商(好像是指微軟,微軟在Visual C++4.0才開始支持template,在此之前一直聲稱template是過於復雜而又沒什麼用的技術,時至今日,Visual C++對於template的支持在主流編譯器中都屬於最差的一檔——譯者注)暗中鼓勵聲名狼藉的反template宣傳,直到他們自己終於學會了這項技術為止。直到今天,對於template的支持在品質上仍然有待改進。

你上面提到的那些特性,我認為Java(還有C#)應該,也肯定會逐漸引入。那些對於程序員來說最有用的語言特性和概念,將會逐漸集中,成為各家主流語言的必然之選。也就是說,我認為類似析構函數和模板特殊化之類的機制,遠遠比枚舉等機制重要得多。

Lindholm:Java技術成功的原因之一,就是很清楚哪些不該做。我們得多問幾個為什麼:這項特性是不是必不可少?增加它會帶來哪些開銷?運算符重載是C++中一項極其強大的特性,但是它也大大增加了C++語言的復雜度,很多人都難以招架。Java在各種可能的權衡之中,做出了明智的抉擇,找到了能力與需求之間的完美平衡點。

當然,Java也會發展,而且最重要的是,現在是開發者們在推動發展。Java增加泛型能力這件事,很好地展示了Java是如何通過整個開發者社群的參與,在權衡中決定正確的平衡點。關於增加泛型類型(generic types)的「Java規格申請」(Java Specification Request, JSR)已經進入JCP(Java Community Process)程序,而且已經開發了很長一段時間(參見 http://java.sun.com/aboutJava/communityprocess/之JSR-014)。現在,在JCP中,有超過80個JSRs正在討論中,這充分體現了整個體系對開發者的積極反饋和高度合作,這正是驅動Java平台不斷進化的動力。

發展 vs. 革新(Evolution vs. Revolution)

C++是一種發展型的語言,Java和C#似乎更像是革新型語言(它們是從頭設計的)?什麼時候,革新型的語言才是必需的呢?

Lindholm: Java技術並非憑空出世,反而更像是發展型的。Java所有的特性,在Java平台推出之前,都至少已經存在於另一種環境之中。Java的貢獻在於,在眾多的特性和權衡中,做出了合理的選擇,使得產品既實用,又優雅。Java技術對於程序員的態度是:撫養,但不溺愛。

Stroustrup:從技術上講,我並不認為Java和C#是什麼「從頭設計的」革新型語言。倘若Java是從技術原則出發,從頭設計,大概就不會模仿C/C++那種醜陋和病態的語法了(不必驚訝,Stroustrup在很多場合表示過,C++採用C的語法形式,實在是迫於兼容性。他本人更偏愛Simula的語法——譯者)。

我認為,只有當程序員們面對的問題發生了根本的變化的時候,或者當我們發現了全新的、極其優越的程序設計技術,又完全不能為現存語言所支持的時候,我們才需要全新的語言。問題是,我們恐怕永遠也碰不到那些「根本」、「全新」的情況。

我以為,自從OOP問世以來,可稱為「根本」的新型程序設計技術,唯有泛型程序設計(generic programming)和生成式程序設計(generative programming)技術,這兩項技術主要是源於C++ templates技術的運用,也有一部分曾經被視為面向對象和函數式語言(functional languages)的次要成分,現在都變成正式、可用和可承受的技術了。我對於目前C++模板(template)程序設計的成果非常興奮。例如,像POOMA, Blitz++和MTL等程序庫,在很多地方改變了數值計算的方式。

Java和C#的一個「賣點」,就是它們的簡單性。現在Java是不是快失去這個賣點了?

Stroustrup:新語言總是宣稱自己如何如何簡單,對老語言的復雜性頗多非議。其實這種所謂的「簡單性」,簡單地說,就是不成熟性。語言的復雜性,是在解決現實世界中極為煩瑣和特殊的復雜問題的過程中逐漸增加的。一個語言只要活的時間夠長,總會有某些地方逐漸復雜起來,或者是語言本身,或者是程序庫和工具。C++和Java顯然都不例外,我看C#也一樣。如果一種語言能夠度過自己的幼年時代,它會發現,自己無論是體積還是復雜性都大大增加了。

Lindholm:Java技術的的功能在增加,需要學習的東西也在增加。不過功能的增加並不一定帶來復雜性的增加。Java技術的發展,並沒有使學習曲線更加陡峭,只是讓它繼續向右方延展了。

標准

標准化語言和開放型語言各自的優點和缺點何在?

Lindholm:對於一個開放、不允許專有擴展、具有權威的強制性標准語言或者運行環境來說,不存在什麼缺點。允許專有擴展就意味著允許廠商下套子綁架客戶。特別重要的是,必須讓整個平台,而不只是其中一部分完全標准化,才能杜絕廠商們利用高層次的專有API下套子。客戶要求有選擇廠商的自由,他們既要有創造性,又需要兼容性。

Stroustrup:對於一個語言,如C/C++來說,建立正式標准(如ISO標准)最大的好處,在於可以防止某一個廠商操縱這種語言,把它當成自己的搖錢樹。多個廠商的競爭給用戶帶來的是較低的價位和較好的穩定性。

專有語言的好處,一是流行,二是便宜(不過等你被套牢了之後,情況就會起變化),三是對於商業性需求可以做出快速的反應。

標准化語言的特點之一是,它不能忽略特殊用戶的需求。比如我在AT&T中所考慮的東西,其規模、可靠性和效率要求,跟那些普通廠商關注的大眾軟體相比,根本不可同日而語。那些公司很自然只關注主要的需求。

然而,多數大機構和身處前沿的公司,都有著特殊的需求。C++的設計是開放、靈活和高效的,能夠滿足我所能想像的任何需求。跟其他的現代語言相比,C++的家長式作風可謂少之又少,原因就在這。當然,不能贊賞這一點的人會詬病C++的「危險」。

擁有正式和開放標準的語言主要是為編程工具的使用者和客戶服務的,而擁有專屬「標准」的語言,主要是為廠商服務的。

最近看書時,學到了這方面的知識.覺得這對提高初學者學習VC的興趣有幫助.就把一些東西敲在了上面.內容雖然簡單,可敲進去不太容易啊.呵呵...
1,如何訪問桌面窗口
靜態函數CWnd::GetDesktopWindow返回桌面窗口的指針,應用程序窗口都可看成是這個窗口的子窗口.可通過下面方面提供的方式來獲得應用程序句柄.
HWND hWnd=::GetWindow(::GetDesktopWindow(),GW_CHILD)

2,如何修改主窗口的風格
在我們應用程序的重載方法中CMainFrame::PreCreateWindow(CREATESTRUCT cs)提供給我們修改窗口風格的機會.只需在這里重新設計我們想要我風格即可.
BOOL CMainFrame::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)
{
cs.style&=~FWS_ADDTOTITLE;
cs.style&=~WS_THICKFRAME;
cs.style|=WS_DLGFRAME;
return CFrameWnd::PreCreateWindow(cs);
}
注:由於多種風格參數由邏輯或("|")組合在一起的,因此如果想要添加某種風格,只需用"|"把對應的參數加到CREATESTRUCT結構的style域中,而刪除已有的風格,則只需用"&"連接CREATESTRUCT結構的style域與該風格的邏輯非值.而要判斷是否具有某種風格只需要將原有風格與待判斷風格作"&"運算,根據結果值的真假的來判斷即可.只所以可以這樣做的原因是:所有的風格,在宏中都定義成只有一位為1的二進制數.(不信你去看看,呵呵)
這同樣適用於其它類似的場合....

3.調用CWnd::SetWindowText可以改變任何窗口(包括控制項)的標題.
AfxGetMainWnd()->SetWindowText(_T("你的窗口的標題"))或者這樣
GetParentFrame()->SetWindowText(_T("你的窗口的標題"))
對於控制項來說可以這樣用:
GetDlgItem(IDC_BUTTON)->SetWindowText(_T("按鈕標題"))也可以直接合起來一步用:
SetDlgItemText(IDC_BUTTON,"按鈕標題")

4.如何單擊除了窗口標題欄以處的區域使窗口移動
當窗口需要確定滑鼠位置時Windows向窗口發送WM_NCHITTEST信息,程序可以處理該信息使Windows認為滑鼠在窗口標題上.對於對話框和基於對話的應用程序,可以使用ClassWizard處理該信息並調用基類的函數,如果函數返回HTCLIENT則表明滑鼠在客戶區域,返回HTCAPTION表明滑鼠在Windows的標題中.例:
UINT CSampleDialog::OnNcHitTest(CPoint point)
{
UINT nHitTest=CDialog::OnNcHitTest(point);
return(nHitTest==HTCLIENT)?HTCAPTION:nHitTest;
}

下面再給出一種推薦方法:直接發送消息.
在響應WM_LBUTTONDOWN信息時處理
void CSampleDialog::OnLbuttonDown(UINT nFlags,CPoint point)
{
CDialog::OnLButtonDown(nFlags,point);
PostMessage(WM_NCLBUTTONDOWN,HTCAPTION,MAKELPARAM(point.x,point.y));
}//別小看這個,這裡面可是有一定編程技巧的,呵呵!

5.如何創建一個不規則形狀的窗口*****
這裡面要用到CWnd類的SetWindowRgn函數可以創建不規則形狀的窗口.
原型如下:int SetWindowRgn(HRGN hRgn,BOOL bRedraw);
第一個參數就是窗口要畫的區域了,第二個是說你是否立即重畫.
你只要創建了一個區域就可以實現創建一個不規則形狀窗口的目標了.
你可以這樣做:
m_rgnWnd.CreateEllipticRgn(0,0,100,100);/*創建一個區域,m_rgnWnd是CRgn類對象放在頭文件中了*/
SetWindowRgn((HRGN)m_rgnWnd,TRUE);

6.如何控制窗口的框架的最大最小尺寸
要控制一個框架的最大最小尺寸,你需要做兩件事情.在CFrameWnd的繼承類中處理消息WM_GETMINMAXINFO,作為參數的MINMAXINFO結構設置了整個窗口類的尺寸限制,因此程序需要考慮工具條,卷動條等等的大小.
你可以先響應WM_GETMINMAXINFO,在裡面設置好最大最小尺寸.
然後在框架窗口的PreCreateWindow(...)函數中改變一下風格就行了,就是去掉WS_MAXIMIZEBOX風格(還記得怎麼去嗎?)
......****.......沒時間了,要上課了,改天在來!

『貳』 了解什麼叫做jit compiling,與傳統的編譯技術有何不同

Java 應用程序的性能經常成為開發社區中的討論熱點。因為該語言的設計初衷是使用解釋的方式支持應用程序的可移植性目標,早期
Java 運行時所提供的性能級別遠低於 C 和
C++
之類的編譯語言。盡管這些語言可以提供更高的性能,但是生成的代碼只能在有限的幾種系統上執行。在過去的十年中,Java
運行時供應商開發了一些復雜的動態編譯器,通常稱作即時(Just-in-time,JIT)編譯器。程序運行時,JIT
編譯器選擇將最頻繁執行的方法編譯成本地代碼。運行時才進行本地代碼編譯而不是在程序運行前進行編譯(用 C 或
C++ 編寫的程序正好屬於後一情形),保證了可移植性的需求。有些 JIT 編譯器甚至不使用解釋程序就能編譯所有的代碼,但是這些編譯器仍然通過在程序執行時進行一些操作來保持 Java 應用程序的可移植性。
由於動態編譯技術的多項改進,在很多應用程序中,現代的 JIT 編譯器可以產生與 C 或 C++
靜態編譯相當的應用程序性能。但是,仍然有很多軟體開發人員認為 —— 基於經驗或者傳聞 ——
動態編譯可能嚴重干擾程序操作,因為編譯器必須與應用程序共享 CPU。一些開發人員強烈呼籲對 Java
代碼進行靜態編譯,並且堅信那樣可以解決性能問題。對於某些應用程序和執行環境而言,這種觀點是正確的,靜態編譯可以極大地提高 Java
性能,或者說它是惟一的實用選擇。但是,靜態地編譯 Java 應用程序在獲得高性能的同時也帶來了很多復雜性。一般的
Java 開發人員可能並沒有充分地感受到 JIT 動態編譯器的優點。

本文考察了 Java 語言靜態編譯和動態編譯所涉及的一些問題,重點介紹了實時 (RT) 系統。簡要描述了 Java
語言解釋程序的操作原理並說明了現代 JIT 編譯器執行本地代碼編譯的優缺點。介紹了 IBM 在 WebSphere Real Time 中發布的
AOT 編譯技術和它的一些優缺點。然後比較了這兩種編譯策略並指出了幾種比較適合使用 AOT
編譯的應用程序領域和執行環境。要點在於這兩種編譯技術並不互斥:即使在使用這兩種技術最為有效的各種應用程序中,它們也分別存在一些影響應用程序的優缺
點。

執行 Java 程序

Java 程序最初是通過 Java SDK 的 javac程序編譯成本地的與平台無關的格式(類文件)。可將此格式看作 Java
平台,因為它定義了執行 Java 程序所需的所有信息。Java 程序執行引擎,也稱作 Java 運行時環境(JRE),包含了為特定的本地平台實現
Java 平台的虛擬機。例如,基於 linux 的 Intel x86 平台、Sun Solaris 平台和 AIX 操作系統上運行的 IBM
System p 平台,每個平台都擁有一個 JRE。這些 JRE 實現實現了所有的本地支持,從而可以正確執行為
Java 平台編寫的程序。

事實上,操作數堆棧的大小有實際限制,但是編程人員極少編寫超出該限制的方法。JVM 提供了安全性檢查,對那些創建出此類方法的編程人員進行通知。

Java 平台程序表示的一個重要部分是位元組碼序列,它描述了 Java
類中每個方法所執行的操作。位元組碼使用一個理論上無限大的操作數堆棧來描述計算。這個基於堆棧的程序表示提供了平台無關性,因為它不依賴任何特定本地平台
的 CPU 中可用寄存器的數目。可在操作數堆棧上執行的操作的定義都獨立於所有本地處理器的指令集。Java
虛擬機(JVM)規范定義了這些位元組碼的執行(參見 參考資料)。執行 Java 程序時,用於任何特定本地平台的任何 JRE 都必須遵守 JVM
規范中列出的規則。

因為基於堆棧的本地平台很少(Intel X87 浮點數協處理器是一個明顯的例外),所以大多數本地平台不能直接執行 Java 位元組碼。為了解決這個問題,早期的 JRE 通過解釋位元組碼來執行 Java 程序。即 JVM 在一個循環中重復操作:

◆獲取待執行的下一個位元組碼;

◆解碼;

◆從操作數堆棧獲取所需的操作數;

◆按照 JVM 規范執行操作;

◆將結果寫回堆棧。

這種方法的優點是其簡單性:JRE 開發人員只需編寫代碼來處理每種位元組碼即可。並且因為用於描述操作的位元組碼少於 255 個,所以實現的成本比較低。當然,缺點是性能:這是一個早期造成很多人對 Java 平台不滿的問題,盡管擁有很多其他優點。

解決與 C 或 C++ 之類的語言之間的性能差距意味著,使用不會犧牲可移植性的方式開發用於 Java 平台的本地代碼編譯。

編譯 Java 代碼

盡管傳聞中 Java 編程的 「一次編寫,隨處運行」
的口號可能並非在所有情況下都嚴格成立,但是對於大量的應用程序來說情況確實如此。另一方面,本地編譯本質上是特定於平台的。那麼 Java
平台如何在不犧牲平台無關性的情況下實現本地編譯的性能?答案就是使用 JIT 編譯器進行動態編譯,這種方法已經使用了十年(參見圖 1):

圖 1. JIT 編譯器

使用 JIT 編譯器時,Java
程序按每次編譯一個方法的形式進行編譯,因為它們在本地處理器指令中執行以獲得更高的性能。此過程將生成方法的一個內部表示,該表示與位元組碼不同但是其級
別要高於目標處理器的本地指令。(IBM JIT
編譯器使用一個表達式樹序列表示方法的操作。)編譯器執行一系列優化以提高質量和效率,最後執行一個代碼生成步驟將優化後的內部表示轉換成目標處理器的本
地指令。生成的代碼依賴運行時環境來執行一些活動,比如確保類型轉換的合法性或者對不能在代碼中直接執行的某些類型的對象進行分配。JIT
編譯器操作的編譯線程與應用程序線程是分開的,因此應用程序不需要等待編譯的執行。

圖 1 中還描述了用於觀察執行程序行為的分析框架,通過周期性地對線程取樣找出頻繁執行的方法。該框架還為專門進行分析的方法提供了工具,用來存儲程序的此次執行中可能不會改變的動態值。

因為這個 JIT 編譯過程在程序執行時發生,所以能夠保持平台無關性:發布的仍然是中立的 Java 平台代碼。C 和 C++ 之類的語言缺乏這種優點,因為它們在程序執行前進行本地編譯;發布給(本地平台)執行環境的是本地代碼。

挑戰

盡管通過 JIT 編譯保持了平台無關性,但是付出了一定代價。因為在程序執行時進行編譯,所以編譯代碼的時間將計入程序的執行時間。任何編寫過大型 C 或 C++ 程序的人都知道,編譯過程往往較慢。

為了克服這個缺點,現代的 JIT
編譯器使用了下面兩種方法的任意一種(某些情況下同時使用了這兩種方法)。第一種方法是:編譯所有的代碼,但是不執行任何耗時多的分析和轉換,因此可以快
速生成代碼。由於生成代碼的速度很快,因此盡管可以明顯觀察到編譯帶來的開銷,但是這很容易就被反復執行本地代碼所帶來的性能改善所掩蓋。第二種方法是:
將編譯資源只分配給少量的頻繁執行的方法(通常稱作熱方法)。低編譯開銷更容易被反復執行熱代碼帶來的性能優勢掩蓋。很多應用程序只執行少量的熱方法,因
此這種方法有效地實現了編譯性能成本的最小化。

動態編譯器的一個主要的復雜性在於權衡了解編譯代碼的預期獲益使方法的執行對整個程序的性能起多大作用。一個極端的例子是,程序執行後,您非常清楚哪些方
法對於這個特定的執行的性能貢獻最大,但是編譯這些方法毫無用處,因為程序已經完成。而在另一個極端,程序執行前無法得知哪些方法重要,但是每種方法的潛
在受益都最大化了。大多數動態編譯器的操作介於這兩個極端之間,方法是權衡了解方法預期獲益的重要程度。

Java 語言需要動態載入類這一事實對 Java
編譯器的設計有著重要的影響。如果待編譯代碼引用的其他類還沒有載入怎麼辦?比如一個方法需要讀取某個尚未載入的類的靜態欄位值。Java
語言要求第一次執行類引用時載入這個類並將其解析到當前的 JVM
中。直到第一次執行時才解析引用,這意味著沒有地址可供從中載入該靜態欄位。編譯器如何處理這種可能性?編譯器生成一些代碼,用於在沒有載入類時載入並解
析類。類一旦被解析,就會以一種線程安全的方式修改原始代碼位置以便直接訪問靜態欄位的地址,因為此時已獲知該地址。

IBM JIT
編譯器中進行了大量的努力以便使用安全而有效率的代碼補丁技術,因此在解析類之後,執行的本地代碼只載入欄位的值,就像編譯時已經解析了欄位一樣。另外一
種方法是生成一些代碼,用於在查明欄位的位置以前一直檢查是否已經解析欄位,然後載入該值。對於那些由未解析變成已解析並被頻繁訪問的欄位來說,這種簡單
的過程可能帶來嚴重的性能問題。

動態編譯的優點

動態地編譯 Java 程序有一些重要的優點,甚至能夠比靜態編譯語言更好地生成代碼,現代的 JIT 編譯器常常向生成的代碼中插入掛鉤以收集有關程序行為的信息,以便如果要選擇方法進行重編譯,就可以更好地優化動態行為。

關於此方法的一個很好的例子是收集一個特定 array操作的長度。如果發現每次執行操作時該長度基本不變,則可以為最頻繁使用的

array長度生成專門的代碼,或者可以調用調整為該長度的代碼序列。由於內存系統和指令集設計的特性,用於復制內存的最佳通用常式的執行速度通
常比用於復制特定長度的代碼慢。例如,復制 8
個位元組的對齊的數據可能需要一到兩條指令直接復制,相比之下,使用可以處理任意位元組數和任意對齊方式的一般復制循環可能需要 10 條指令來復制同樣的 8

個位元組。但是,即使此類專門的代碼是為某個特定的長度生成的,生成的代碼也必須正確地執行其他長度的復制。生成代碼只是為了使常見長度的操作執行得更快,
因此平均下來,性能得到了改進。此類優化對大多數靜態編譯語言通常不實用,因為所有可能的執行中長度恆定的操作比一個特定程序執行中長度恆定的操作要少得
多。

此類優化的另一個重要的例子是基於類層次結構的優化。例如,一個虛方法調用需要查看接收方對象的類調用,以便找出哪個實際目標實現了接收方對象的虛方法。
研究表明:大多數虛調用只有一個目標對應於所有的接收方對象,而 JIT
編譯器可以為直接調用生成比虛調用更有效率的代碼。通過分析代碼編譯後類層次結構的狀態,JIT
編譯器可以為虛調用找到一個目標方法,並且生成直接調用目標方法的代碼而不是執行較慢的虛調用。當然,如果類層次結構發生變化,並且出現另外的目標方法,
則 JIT
編譯器可以更正最初生成的代碼以便執行虛調用。在實踐中,很少需要作出這些更正。另外,由於可能需要作出此類更正,因此靜態地執行這種優化非常麻煩。

因為動態編譯器通常只是集中編譯少量的熱方法,所以可以執行更主動的分析來生成更好的代碼,使編譯的回報更高。事實上,大部分現代的
JIT
編譯器也支持重編譯被認為是熱方法的方法。可以使用靜態編譯器(不太強調編譯時間)中常見的非常主動的優化來分析和轉換這些頻繁執行的方法,以便生成更好
的代碼並獲得更高的性能。

這些改進及其他一些類似的改進所產生的綜合效果是:對於大量的 Java 應用程序來說,動態編譯已經彌補了與 C 和 C++ 之類語言的靜態本地編譯性能之間的差距,在某些情況下,甚至超過了後者的性能。

缺點

但是,動態編譯確實具有一些缺點,這些缺點使它在某些情況下算不上一個理想的解決方案。例如,因為識別頻繁執行的方法以及編譯這些方法需要時間,所以應用
程序通常要經歷一個准備過程,在這個過程中性能無法達到其最高值。在這個准備過程中出現性能問題有幾個原因。首先,大量的初始編譯可能直接影響應用程序的
啟動時間。不僅這些編譯延遲了應用程序達到穩定狀態的時間(想像 Web
伺服器經
歷一個初始階段後才能夠執行實際有用的工作),而且在准備階段中頻繁執行的方法可能對應用程序的穩定狀態的性能所起的作用也不大。如果 JIT
編譯會延遲啟動又不能顯著改善應用程序的長期性能,則執行這種編譯就非常浪費。雖然所有的現代 JVM
都執行調優來減輕啟動延遲,但是並非在所有情況下都能夠完全解決這個問題。

其次,有些應用程序完全不能忍受動態編譯帶來的延遲。如 GUI 介面之類互動式應用程序就是這樣的例子。在這種情況下,編譯活動可能對用戶使用造成不利影響,同時又不能顯著地改善應用程序的性能。

最後,用於實時環境並具有嚴格的任務時限的應用程序可能無法忍受編譯的不確定性性能影響或動態編譯器本身的內存開銷。

因此,雖然 JIT 編譯技術已經能夠提供與靜態語言性能相當(甚至更好)的性能水平,但是動態編譯並不適合於某些應用程序。在這些情況下,Java 代碼的提前(Ahead-of-time,AOT)編譯可能是合適的解決方案。

AOT Java 編譯

大致說來,Java 語言本地編譯應該是為傳統語言(如 C++ 或
Fortran)而開發的編譯技術的一個簡單應用。不幸的是,Java 語言本身的動態特性帶來了額外的復雜性,影響了 Java
程序靜態編譯代碼的質量。但是基本思想仍然是相同的:在程序執行前生成 Java 方法的本地代碼,以便在程序運行時直接使用本地代碼。目的在於避免
JIT 編譯器的運行時性能消耗或內存消耗,或者避免解釋程序的早期性能開銷。

挑戰

動態類載入是動態 JIT 編譯器面臨的一個挑戰,也是 AOT
編譯的一個更重要的問題。只有在執行代碼引用類的時候才載入該類。因為是在程序執行前進行 AOT
編譯的,所以編譯器無法預測載入了哪些類。就是說編譯器無法獲知任何靜態欄位的地址、任何對象的任何實例欄位的偏移量或任何調用的實際目標,甚至對直接調
用(非虛調用)也是如此。在執行代碼時,如果證明對任何這類信息的預測是錯誤的,這意味著代碼是錯誤的並且還犧牲了 Java 的一致性。

因為代碼可以在任何環境中執行,所以類文件可能與代碼編譯時不同。例如,一個 JVM
實例可能從磁碟的某個特定位置載入類,而後面一個實例可能從不同的位置甚至網路載入該類。設想一個正在進行 bug
修復的開發環境:類文件的內容可能隨不同的應用程序的執行而變化。此外,Java 代碼可能在程序執行前根本不存在:比如 Java
反射服務通常在運行時生成新類來支持程序的行為。

缺少關於靜態、欄位、類和方法的信息意味著嚴重限制了 Java 編譯器中優化框架的大部分功能。內聯可能是靜態或動態編譯器應用的最重要的優化,但是由於編譯器無法獲知調用的目標方法,因此無法再使用這種優化。

內聯

內聯是一種用於在運行時生成代碼避免程序開始和結束時開銷的技術,方法是將函數的調用代碼插入到調用方的函數中。但是內聯最大的益處可能是優化方可見的代碼的范圍擴大了,從而能夠生成更高質量的代碼。下面是一個內聯前的代碼示例:

int foo() { int x=2, y=3; return bar(x,y); }final int bar(int a, int b) { return a+b; }

如果編譯器可以證明這個 bar就是 foo()中調用的那個方法,則 bar中的代碼可以取代 foo()中對
bar()的調用。這時,bar()方法是 final類型,因此肯定是 foo()中調用的那個方法。甚至在一些虛調用例子中,動態 JIT
編譯器通常能夠推測性地內聯目標方法的代碼,並且在絕大多數情況下能夠正確使用。編譯器將生成以下代碼:

int foo() { int x=2, y=3; return x+y; }

在這個例子中,簡化前名為值傳播的優化可以生成直接返回
5的代碼。如果不使用內聯,則不能執行這種優化,產生的性能就會低很多。如果沒有解析
bar()方法(例如靜態編譯),則不能執行這種優化,而代碼必須執行虛調用。運行時,實際調用的可能是另外一個執行兩個數字相乘而不是相加的
bar方法。所以不能在 Java 程序的靜態編譯期間直接使用內聯。

AOT
代碼因此必須在沒有解析每個靜態、欄位、類和方法引用的情況下生成。執行時,每個這些引用必須利用當前運行時環境的正確值進行更新。這個過程可能直接影響
第一次執行的性能,因為在第一次執行時將解析所有引用。當然,後續執行將從修補代碼中獲益,從而可以更直接地引用實例、靜態欄位或方法目標。

另外,為 Java 方法生成的本地代碼通常需要使用僅在單個 JVM 實例中使用的值。例如,代碼必須調用 JVM
運行時中的某些運行時常式來執行特定操作,如查找未解析的方法或分配內存。這些運行時常式的地址可能在每次將 JVM 載入到內存時變化。因此 AOT
編譯代碼需要綁定到 JVM 的當前執行環境中,然後才能執行。其他的例子有字元串的地址和常量池入口的內部位置。

在 WebSphere Real Time 中,AOT 本地代碼編譯通過 jxeinajar工具(參見圖 2)來執行。該工具對 JAR 文件中所有類的所有方法應用本地代碼編譯,也可以選擇性地對需要的方法應用本地代碼編譯。結果被存儲到名為 Java eXEcutable (JXE) 的內部格式中,但是也可輕松地存儲到任意的持久性容器中。

您可能認為對所有的代碼進行靜態編譯是最好的方法,因為可以在運行時執行最大數量的本地代碼。但是此處可以作出一些權衡。編譯的方法越多,代碼佔用的內存
就越多。編譯後的本地代碼大概比位元組碼大 10 倍:本地代碼本身的密度比位元組碼小,而且必須包含代碼的附加元數據,以便將代碼綁定到 JVM
中,並且在出現異常或請求堆棧跟蹤時正確執行代碼。構成普通 Java 應用程序的 JAR
文件通常包含許多很少執行的方法。編譯這些方法會消耗內存卻沒有什麼預期收益。相關的內存消耗包括以下過程:將代碼存儲到磁碟上、從磁碟取出代碼並裝入
JVM,以及將代碼綁定到 JVM。除非多次執行代碼,否則這些代價不能由本地代碼相對解釋的性能優勢來彌補。

圖 2. jxeinajar

跟大小問題相違背的一個事實是:在編譯過的方法和解釋過的方法之間進行的調用(即編譯過的方法調用解釋過的方法,或者相反)可能比這兩類方法各自內部之間
進行的調用所需的開銷大。動態編譯器通過最終編譯所有由 JIT
編譯代碼頻繁調用的那些解釋過的方法來減少這項開銷,但是如果不使用動態編譯器,則這項開銷就不可避免。因此如果是選擇性地編譯方法,則必須謹慎操作以使
從已編譯方法到未編譯方法的轉換最小化。為了在所有可能的執行中都避免這個問題而選擇正確的方法會非常困難。
優點
雖然 AOT 編譯代碼具有上述的缺點和挑戰,但是提前編譯 Java 程序可以提高性能,尤其是在不能將動態編譯器作為有效解決方案的環境中。

可以通過謹慎地使用 AOT 編譯代碼加快應用程序啟動,因為雖然這種代碼通常比 JIT
編譯代碼慢,但是卻比解釋代碼快很多倍。此外,因為載入和綁定 AOT
編譯代碼的時間通常比檢測和動態編譯一個重要方法的時間少,所以能夠在程序執行的早期達到那樣的性能。類似地,互動式應用程序可以很快地從本地代碼中獲
益,無需使用引起較差響應能力的動態編譯。

RT 應用程序也能從 AOT 編譯代碼中獲得重要的收益:更具確定性的性能超過了解釋的性能。WebSphere Real Time
使用的動態 JIT 編譯器針對在 RT 系統中的使用進行了專門的調整。使編譯線程以低於 RT
任務的優先順序操作,並且作出了調整以避免生成帶有嚴重的不確定性性能影響的代碼。但是,在一些 RT 環境中,出現 JIT
編譯器是不可接受的。此類環境通常需要最嚴格的時限管理控制。在這些例子中,AOT
編譯代碼可以提供比解釋過的代碼更好的原始性能,又不會影響現有的確定性。消除 JIT
編譯線程甚至消除了啟動更高優先順序 RT 任務時發生的線程搶占所帶來的性能影響。

優缺點統計

動態(JIT)編譯器支持平台中立性,並通過利用應用程序執行的動態行為和關於載入的類及其層次結構的信息來生成高質量的代碼。但是
JIT
編譯器具有一個有限的編譯時預算,而且會影響程序的運行時性能。另一方面,靜態(AOT)編譯器則犧牲了平台無關性和代碼質量,因為它們不能利用程序的動
態行為,也不具有關於載入的類或類層次結構的信息。AOT 編譯擁有有效無限制的編譯時預算,因為 AOT
編譯時間不會影響運行時性能,但是在實踐中開發人員不會長期等待靜態編譯步驟的完成。

表 1 總結了本文討論的 Java 語言動態和靜態編譯器的一些特性:

表 1. 比較編譯技術

兩種技術都需要謹慎選擇編譯的方法以實現最高的性能。對動態編譯器而言,編譯器自身作出決策,而對於靜態編譯器,由開發人員作出選擇。讓
JIT 編譯器選擇編譯的方法是不是優點很難說,取決於編譯器在給定情形中推斷能力的好壞。在大多數情況下,我們認為這是一種優點。

因為它們可以最好地優化運行中的程序,所以 JIT 編譯器在提供穩定狀態性能方面更勝一籌,而這一點在大量的生產 Java
系統中最為重要。靜態編譯可以產生最佳的互動式性能,因為沒有運行時編譯行為來影響用戶預期的響應時間。通過調整動態編譯器可以在某種程度上解決啟動和確
定性性能問題,但是靜態編譯在需要時可提供最快的啟動速度和最高級別的確定性。表 2 在四種不同的執行環境中對這兩種編譯技術進行了比較:

表 2. 使用這些技術的最佳環境

圖 3 展示了啟動性能和穩定狀態性能的總體趨勢:

圖 3. AOT 和 JIT 的性能對比

使用 JIT 編譯器的初始階段性能很低,因為要首先解釋方法。隨著編譯方法的增多及 JIT
執行編譯所需時間的縮短,性能曲線逐漸升高最後達到性能峰值。另一方面,AOT 編譯代碼啟動時的性能比解釋的性能高很多,但是無法達到 JIT
編譯器所能達到的最高性能。將靜態代碼綁定到 JVM 實例中會產生一些開銷,因此開始時的性能比穩定狀態的性能值低,但是能夠比使用 JIT
編譯器更快地達到穩定狀態的性能水平。

沒有一種本地代碼編譯技術能夠適合所有的 Java
執行環境。某種技術所擅長的通常正是其他技術的弱項。出於這個原因,需要同時使用這兩種編譯技術以滿足 Java
應用程序開發人員的要求。事實上,可以結合使用靜態和動態編譯以便提供最大可能的性能提升 —— 但是必須具備平台無關性,它是 Java
語言的主要賣點,因此不成問題。

結束語

本文探討了 Java 語言本地代碼編譯的問題,主要介紹了 JIT 編譯器形式的動態編譯和靜態 AOT 編譯,比較了二者的優缺點。

雖然動態編譯器在過去的十年裡實現了極大的成熟,使大量的各種 Java 應用程序可以趕上或超過靜態編譯語言(如 C++ 或
Fortran)所能夠達到的性能。但是動態編譯在某些類型的應用程序和執行環境中仍然不太合適。雖然 AOT
編譯號稱動態編譯缺點的萬能解決方案,但是由於 Java 語言本身的動態特性,它也面臨著提供本地編譯全部潛能的挑戰。

這兩種技術都不能解決 Java 執行環境中本地代碼編譯的所有需求,但是反過來又可以在最有效的地方作為工具使用。這兩種技術可以相互補充。能夠恰當地使用這兩種編譯模型的運行時系統可以使很大范圍內的應用程序開發環境中的開發人員和用戶受益。

『叄』 計算機四大基礎課程

一 網上說的計算機三大聖經和計算機四大神書分別是什麼

計算機專業「三大聖經」分別指的是:《演算法導論》《計算機程序設計藝術》《計算機操作系統》。

並沒有計算機「四大神書」一說。

(1)計算機四大基礎課程擴展閱讀

本專業是計算機硬體與軟體相結合、面向系統、側重應用的寬口徑專業肆凱。通過基礎教學與專業訓練,培養基礎知識扎實、知識面寬、工程實踐能力強,具有開拓創新意識,在計算機科學與技術領域從事科學研究、教育、開發和應用的高級人才。

計算機學科的特色主要體現在:理論性強,實踐性強,發展迅速按一級學科培養基礎扎實的寬口徑人才,體現在重視數學、邏輯、數據結構、演算法、電子設計、計算機體系結構和系統軟體等方面的理論基礎和專業技術基礎,前兩年半注重自然科學基礎課程和專業基礎課程,拓寬面向。後一年半主要是專業課程的設置,增加可選性、多樣性、靈活性和方向性,突出學科方向特色,體現最新技術發展動向。

二 計算機專業基礎課程有哪些

多媒體 VB CC++ 匯編語言源 計算機組成原理 計算方法 資料庫 JAVA 電工學原理
《計算機應用技術》、《數據結構導論》、《資料庫及其應用》、《微型計算機及介面技術》、《計算機網路技術》、《線性代數》、SQL等。
再學《高級語言程序設計》、《VB程序設計》《匯編語言程序設計》、《JAVA程序設計》等等

三 計算機有幾級。課程都分別是什麼

考試等級劃分:全國計算機等級考試目前共設置四個等級:(一)級定位為滿足人們在一般性工作中對計算機的應用,重點是操作能力的考核。考核內裂高喚容主要包括微型計算機基礎知識、windows操作和使用辦公自動化軟體及網際網路(inter)的基本技能。1、具有計算機的基礎知識(包括計算機病毒的防治常識);2、了解微型計算機系統的基本組成及各部分的功能;3、了解操作系統的基本功能,掌握windows的基本操作和應用;4、了解文字處理的基本知識,掌握word的基本操作和應用,熟練掌握一種漢字輸入方法(鍵盤輸入)。5、了解電子表格的基本功能,掌握電子表格軟體excel97的基本操作和應用;6、了解文稿演示的基本知識,掌握powerpoint97的基本操作和應用;7、了解計算機網路基本概念和網際網路(inter)的初步知識,掌握網際網路(inter)的簡單應用。一級b類以考核計算機應用能力為主,與全國計算機等級考試一、二、三、四級同屬一個系列,其考核內容和水平與一級相當,考試採取無紙化形式,考生在計算機上完成答題,考試內容更加符合機關幹部、企事業單位管理人員的需要。基本要求念前:1、具有計算機的基礎知識;2、了解微型計算機系統的基本組成;3、了解操作系統的基本功能,掌握windows的使用方法;4、了解文字處理的基本知識,能夠使用windows環境下的字表處理軟體word,熟練掌握一種漢字輸人方法。5、了解電子表格的基本功能,能夠使用windows環境下電子表格excel的基本操作;6、了解計算機網路及網際網路(inter)的初步知識;7、了解計算機病毒的防治常識。(二)級定位為計算機程序員,可謂「計算機藍領」。考核內容主要包括計算機基礎知識和使用一種高級計算機語言(包括qbasic、c、fortran、foxbase、visualbasic、visualfoxpro等)編寫程序以及上機調試的基本技能。l、具有計算機的基礎知識;2、了解操作系統的基本概念,掌握常用操作系統的使用;3、掌握基本數據結構和常用演算法,熟悉演算法描述工具--流程圖的使用;4、能熟練地使用一種高級語言或資料庫語言編寫程序、調試程序。三級定位為「開發工程師」,重點在設計、管理、測試和技術支持。(三)級分為「pc技術」、「信息管理技術」、「資料庫技術」和「網路技術」等四個類別,主要考核對應類別的應用系統的開發和維護的基本技能。「pc技術」考核pc機硬體組成和windows操作系統的基礎知識以及pc機使用、管理、維護和應用開發的基本技能。「信息管理技術」考核計算機信息管理應用基礎知識及管理信息系統項目和辦公自動化系統項目開發和維護的基本技能。「資料庫技術」考核資料庫系統基礎知識及資料庫應用系統項目開發和維護的基本技能。「網路技術」考核計算機網路基礎知識及計算機網路應用系統開發和管理的基本技能。四級定位為「系統設計工程師和項目主管」。考核內容包括計算機原理、數據結構、離散數學、操作系統、軟體工程、資料庫、計算機體系結構、計算機網路與通訊等專業課程的基本知識和應用技能。l、具有計算機及其應用的基礎知識;2、熟悉計算機操作系統、軟體工程和資料庫的原理及其應用;3、具有計算機體系結構、系統組成和性能評價的基礎及應用知識;4、具有計算機網路和通信的基礎知識;5、具有計算機應用項目開發的分析設計和組織實施的基本能力;6、具有計算機應用系統安全和保密性知識

四 計算機有哪些課程

問題1.計算機專業
(計算機科學與技術)華中科技大學的,各個學校可能稍專微不同
課程名稱屬 學分
電路理論 4.0
離散數學 4.0
數字電路與邏輯設計4.0
高等數學(下) 5.0
大學英語(下) 5.0
高等數學(上) 4.0
C語言程序設計 5.0
計算機基礎2 3.0
網路教育學習指導 0.0
大學英語(上) 5.0
數據結構 4.0
匯編語言程序設計 4.0
微機原理 4.0
操作系統概論 4.0
毛、鄧、三思想概論 2.0
JAVA語言程序設計 3.0
軟體工程 4.0
資料庫系統概論 4.0
計算機網路 4.0

問題2:如果是非計算機專業的話,計算機相關的課程又有哪些?
下面這些應當是最基本的了
C語言程序設計
計算機基礎
微機原理

五 計算機基礎課程有哪些

計算機抄基礎應該先學相關的基礎課程:高等數學,普通物理、計算機專業英語
計算機的課程應該還有:操作系統、匯編語言、計算機演算法、計算機原理或微機原理、計算機網路、資料庫原理及應用、軟體工程
程序語言方面可以再加一個Visual Foxpro,
如果不想那麼專業,可以學些應用程序,比如:Flash,3DsMAX,Dreamweaver,PhotoShop等

六 計算機專業基礎課程都有哪些

計算機文化基礎 多媒體 VB C++ 匯編語言 計算機組成原理 計算方法 資料庫
JAVA 電工學原理

《計算機應用技術》、《數據結構導論》、《資料庫及其應用》、《微型計算機及介面技術》、《計算機網路技術》、《線性代數》、SQL等。
再學《高級語言程序設計》、《VB程序設計》《匯編語言程序設計》、《JAVA程序設計》等等。

七 計算機專業的基礎課是什麼

計算機專業的基礎課就是《計算機的應用》〈計算機語言〉、〈計算機與網路〉、〈計算機科學與技術專業〉等都是計算機基礎課程。學完基礎課程後,才能真正學與自己相關的專業性的領域課程。

八 計算機專業的本科學生在大學四年要學哪些課程

本人計算機專業,略說一下:

大一(公共基礎和專業基礎):計算機概論;程序設計基礎(C語言,需要學扎實,深入後都是在C的語言思想基礎上)

大二(專業基礎和核心):數據結構與演算法(比較難,我們是C,也有其他語言的);數字電路(也很頭痛);離散數學(計算機專業必修);資料庫系統原理,資料庫系統設計與開發(Delphi和SQL為主,比較重要也很有用,很多軟體設計都以這兩門課為基礎);面向對象程序設計(我們是Java,也有用C++的,也比較重要);計算機組成原理,組成實驗(如果畢業後要搞硬體,就必須學好這兩門,難度很大);操作系統原理,實驗(當時學的是linux系統,我忘得差不多了,裡面的一些管理思想比較有趣);

大三(專業核心和專業方向):微機系統和匯編語言,實驗(無聊,繁,難,和為來就業等關系都不大,不過如果要真正精通計算機,這兩門課就要下功夫學好了);計算機網路,實驗(dos命令等,黑客必須,很有趣);軟體工程(就是如何做一個可以賣得出去的軟體成品的步驟過程);

大三下開始就分方向:

Java方向:(Java方向中J2EE最重要,是工程組織,精通後可以直接就業,本人是Java方向)

JAVA高級程序設計
軟體工程與資料庫課程設計
網路工程
J2EE架構與應用開發
J2EE應用課程設計
C#程序設計
J2ME與移動應用開發
資料庫系統應用與管理
軟體開發規范

數據應用開發方向:(最重要)

C#程序設計
軟體工程與資料庫課程設計
架構與應用開發
應用課程設計
JAVA高級程序設計
Oracle應用
資料庫系統應用與管理
軟體質量保證與測試
軟體開發規范

電子商務方向:(相對軟體開發比較簡單)

電子商務概論
C#程序設計
供應鏈與物流管理
電子商務系統的設計與實現
電子商務系統課程設計
電子商務安全
網頁設計與網站開發

嵌入式系統方向:(比較難,搞硬體的多)

微機外圍電路應用設計
嵌入式系統應用開發
單片機windows編程
ARM與嵌入式操作系統基礎
C#程序設計
嵌入式系統開發導論
單片機應用設計
WinCE移動開發技術
嵌入式通信技術

數字媒體方向:

藝術設計概論
計算機圖形圖像處理
人機交互技術
計算機動畫
數字媒體後期製作
視覺傳達
計算機動畫基礎
計算機動畫設計

大四:就是找工作實習和畢業設計,還有漏掉的課程就是專業機動選修,按照自己的興趣選修了,附上課程資料:

Linux操作系統及其應用
數學建模(Ⅰ)
數學建模(Ⅱ)
計算機輔助設計
信息政策與法規
軟體開發規范
計算機圖形學
編譯技術
項目管理
圖像處理與模式識別
多媒體技術
Web網頁設計基礎
計算方法
Windows編程
計算機信息安全
藝術設計概論
軟體質量保證與測試
網路工程
人機交互技術
計算機發展前沿

九 計算機專業有哪些課程

主要課程有計算機應用基礎、應用文寫作、數學、英語、德育、電工與電子技術、計算機網路技術、C語言、計算機組裝與維修、企業網安全高級技術、企業網綜合管理、windows server 2008操作系統。

還有區域網組建、Linux伺服器操作系統、網路設備與網路技術(主要學習思科、華為公司設備的配置、管理、調試)、SQL Server、網路綜合布線技術、CAD繪圖等。

計算機學科的特色主要體現在:理論性強,實踐性強,發展迅速按一級學科培養基礎扎實的寬口徑人才,體現在重視數學、邏輯、數據結構、演算法、電子設計、計算機體系結構和系統軟體等方面的理論基礎和專業技術基礎。

(9)計算機四大基礎課程擴展閱讀

計算機專業培養目標

本專業畢業生應獲得以下幾個方面的知識和能力:

1、掌握電子技術和計算機組成與體系結構的基本原理、分析方法和實驗技能,能從事計算機硬體系統開發與設計。

2、掌握程序設計語言、演算法與數據結構、操作系統以及軟體設計方法和工程的基本理論、基本知識與基本技能,具有較強的程序設計能力,能從事系統軟體和大型應用軟體的開發與研製。

3、掌握並行處理、分布式系統、網路與通信、多媒體信息處理、計算機安全、圖形圖象處理以及計算機輔助設計等方面的基本理論、分析方法和工程實踐技能,具有計算機應用和開發的能力。

4、掌握計算機科學的基本理論,具有從事計算機科學研究的堅實基礎。

十 計算機專業基礎的四本書哪一本最難

計算機專業基礎的四本書中,最難的通常都認為是數據結構。
當然也因人而異,有句話叫:「會者不難,難者不會。」
《數據結構》
《計算機組成與設計》
《計算機操作系統》
《計算機網路》

『肆』 編程的科普小知識

1.編程是什麼
簡單的說,編程就是為了藉助於計算機來達到某一目的或解決某個問題,而使用某種程序設計語言編寫程序代碼,並最終得到結果的過程。

計算機雖然功能十分強叢坦大。可以供你上網、打游戲、管理公司人事關系等等,但是沒有程序,它就等於是一堆廢鐵,不會理會我們對它下達的「命令」。

於是,我們要馴服它,只有通過一種方式——程序,這也是我們和計算機溝通的唯一方式。 那程序到底是什麼呢? 程序也就是指令的 *** ,它告訴計算機如何執行特殊的任務。

打個比方說,它好比指導你烹調菜品的菜譜或指揮行駛一路到達目的地的交警(或者交通路標)。沒有這些特殊的指令,就不能執行預期的任務。

計算機也一樣,當你想讓計算機為你做一件事情的時候,計算機本身並不能主動為我們工作,因此我們必須對它下達指令,而它根本不會也不可能聽懂人類自然語言對事情的描述,因此我們必須使用程序來告訴計算機做什麼事情以及如何去做?甚至對最簡單的任務也需要指令,例如如何取得擊鍵,怎樣在屏幕上放一個字母,怎樣在磁碟中保存文件等等。 這么麻煩,連這些東西編程都要考慮!怪不得人家說編程好難!你錯了,其實許多這樣的指令都是現成的,包含在處理晶元中內置於操作系統中,因此我們不必擔心它們工作,他們都是由處理器和操作系統來完成的,並不需要我們來干預這些過程。

上面講到的計算機本身不會主動的做任何事情。因此我們要通過程序的方式來讓計算機為我們「效勞」。

而這個過程就是我們「編」出來的。編程可以使用某一種程序設計語言來實現,按照這種語言的語法來描述讓計算機要做的事情。

我們這里所講的語法和外語中的語法完全兩碼事,這里講的語法只是讀你的程序書寫做出一寫規定而已。 寫出程序後,再由特殊的軟體將你的程序解釋或翻譯成計算機能夠識別的「計算機語言」,然後計算機就可以「聽得懂」你的話了,並會按照你的吩咐去做事了。

因此,編程實際上也就是「人給計算機出規則」這么一個過程。 隨計算機語言的種類非常的多,總的來說可以分成機器語言,匯編語言,高級語言三大類。

電腦每做的一次動作,一個步驟,都是按照已經用計算機語言編好的程序來執行,程序是計算機要執行的指令的 *** ,而程序全部都是用我們所掌握的語言來編寫的。所以人們要控制計算機一定要通過計算機語言向計算機發出命令。

計算機所能識別的語言只有機器語言,即由構成的代碼。但通常人們編程時,不採用機器語言,因為它非常難於記憶和識別。

目前通用的編程語言有兩種形式:匯編語言和高級語言。 匯編語言的實質和機器語言是相同的,都是直接對硬體操作,只不過指令採用了英文縮寫的標識符,更容易識別和記憶。

它同樣需要編程者將每一步具體的操作用命令的形式寫出來。 匯編程序的每一句指令只能對應實際操作過程中的一個很細微的動作,例如移動、自增,因此匯編源程序一般比較冗長、復雜、容易出錯,而且使用匯編語言編程需要有更多的計算機專業知識,但匯編語言的優點也是顯而易見的,用匯編語言所能完成的操作不是一般高級語言所能實現的,而且源程序經匯編生成的可執行文件不僅比較小,而且執行速度很快。

高級語言是目前絕大多數編程者的選擇。和匯編語言相比,它不但將許多相關的機器指令合成為單條指令並且去掉了與具體操作有關但與完成工作無關的細節,例如使用堆棧、寄存器等,這樣就大大簡化了程序中的指令。

由於省略了很多細節,所以編程者也不需要具備太多的專業知識。 高級語言主要是相對於匯編語言而言,它並不是特指某一種具體的語言,而是包括了很多編程語言,如目前流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等,這些語言的語法、命令格式都各不相同。

(1)解釋類:執行方式類似於我們日常生活中的「同聲翻譯」,應用程序源代碼一邊由相應語言的解釋器「翻譯」成目標代碼(機器語言),一邊執行,因此效率比較低,而且不局燃能生成可獨立執行的可執行文件,應用程序不能脫離其解釋器,但這種方式比較靈活,可以動態地調整、修改應用程序。 (2)編譯類:編譯是指在應用源程序執行之前,就將程序源代碼「翻譯」成目標代碼(機器語言),因此其目標程序可以脫離其語言環境獨立執行,使用比較方便、效率較高。

但應用程序一旦需要修改,必須先桐鄭虛修改源代碼,再重新編譯生成新的目標文件(*.OBJ)才能執行,只有目標文件而沒有源代碼,修改很不方便。現在大多數的編程語言都是編譯型的,例如Visual Basic、Visual C++、Visual Foxpro、Delphi等。

這個問題其實很簡單。前面我們講到,程序是人與計算機進行溝通的唯一方式,因此我們要讓計算機為我們服務,就必須有程序,而程序從哪裡來?當然是由我們編寫出來了。

或許你又會問到另一個問題:現在要什麼程序有什麼程序, *** 嘛還要編程呢?這你就錯了,現在的程序雖然很多,需要什麼樣的程序直接到網上不需要很長時間就可以找到類似的,而且有可能就是你所需要的。但是,就好比去買衣服,雖然賣衣服的到處都是,但是哪一件是為你「量身定做」的呢! 程序還能夠做很多事情不同的程序可以完成不同的。
2.科普小知識資料有哪些
科普小知識按研究對象不同可分為自然科學、社會科學和思維科學。

1、自然科學是關於自然現象的各門具體科學,研究自然界的本質和規律。

例如,數學、物理學、化學、天文學、地理學、生物學等等。

2、社會科學是關於社會現象的各門具體科學、力求揭示社會的本質和規律。

例如,經濟學、政治學、軍事學、社會學、管理學、教育學等等。

3、人文科學是關於人類文化現象的各門具體科學、力求揭示社會文化領域的本質和規律。

例如,語言學、歷史學、考古學、倫理學、美學、宗教學等等。

科學知識普及簡稱科普,又稱大眾科學或者普及科學,是指利用各種傳媒以淺顯的、讓公眾易於理解、接受和參與的方式向普通大眾介紹自然科學和社會科學知識、推廣科學技術的應用、倡導科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神的活動。科學普及是一種社會教育。

參考資料

科學的分類.360個人圖書館[引用時間2018-4-4]
3.計算機編程入門
選擇一門編程語言、建立基本的編程思想、注重實驗和學習相關知識。

1、選擇一門編程語言。

雖然目前編程語言有600種左右,但是比較流行的編程語言只有幾十種,所以盡量選擇流行程度比較高的編程語言來入門編程。對於沒有明確編程場景的初學者來說,盡量選擇全場景編程語言,比如Java、Python、C#等就是不錯的選擇,不僅應用范圍廣泛,而且也有大量的開發案例可以參考學習。

2、建立基本的編程思想。

編程語言本身的難度並不高,只要掌握了相應的編程規則就能逐漸建立起自己的編程思想。建立編程思想的第一步是了解編程語言的基本語法規則,以Java語言為例,要掌握各種抽象概念,比如類、對象、屬性、方法等;第二步是了解基本的編程過程,比如類的定義、對象的創建、方法的調用;第三步是學習經典的編程模式。

3、注重實驗。

學習編程語言一定要重視實驗,實驗不僅能夠幫助理解各種抽象概念,也能在一定程度上積累編程經驗。

4、學習相關知識。

在學習編程語言的過程中,也需要同時學習計算機網路、資料庫等相關知識,在當前的雲計算和大數據時代背景下,還需要掌握如何通過雲計算(PaaS)來輔助開發,以及如何利用大數據平台的各種資源。

(4)面向安全計算的編譯技術擴展閱讀

注意事項:

1、網上有很多編程社區,編程論壇,以及免費的學習教程、視頻資源等。剛開始學習,除了看書,要親自上手實踐,遇到問題去這些地方查找。

2、要學習電腦編程,對於剛入門的新手來說,一定要多實踐,多敲代碼,遇到bug上網查找,多看看別人的博客、個人網站,向程序員大牛學習。
4.計算機的科學、學問除了編程一大方面還有哪幾個方面
計算機的科學?與計算機有關的學科有:計算機科學,數學,計算機程序設計,軟體工程,計算機工程等。

如你所說的微電子學,電學等都是以上學科的基礎性課程。如學數字電子技術(或稱計算機邏輯),再學計算機組成與結構,再學微機原理介面,學具體的微機(MCU,DSP)。

課程都是一門承接著一門的。以下可做參考:硬體 結構控制和指令系統 演算法和邏輯結構 存儲器結構 馮·諾伊曼結構 哈佛結構 輸入/輸出和數據通信 數字邏輯 邏輯設計 集成電路 計算機系統組織 計算機系統結構 計算機網路 分布式計算 網路安全 計算機系統實現 軟體 系統軟體 操作系統 編譯器 應用軟體 計算機游戲 辦公自動化 網路軟體 CAD軟體 計算機程序 程序設計和程序設計實踐 面向對象技術 程序設計語言 軟體工程 軟體復用 驅動程序 計算機模擬 程序設計方法學 數據和信息系統 數據結構 數據存儲表示 數據加密 數據壓縮 編碼與資訊理論 文件 信息系統 管理信息系統 決策支持系統 - 專家系統 資料庫 信息存儲和數據存取 信息交互與表達 主要的研究領域 形式化基礎 邏輯學 謂詞邏輯 模態邏輯 時序邏輯 描述邏輯 數學 泛代數 遞歸論 模型論 概率論和數理統計 邏輯代數 布爾代數 離散數學 組合數學 圖論 網論 資訊理論 理論計算機科學 形式語言 自動機 可計算性 演算法 計算復雜性 描述復雜性 編譯器 程序設計理論 資訊理論 類型理論 指稱語義 微程序 遺傳演算法 並行計算 計算方法學 人工智慧 計算機圖形學 圖像處理與計算機視覺 模式識別 語音識別 文字識別 簽名識別 人臉識別 指紋識別 模擬與建模 數字信號處理 文檔與文本處理 計算機應用 數值計算 數值分析 定理機器證明 計算機代數 工程計算 計算機化學 計算機物理 生物資訊理論 計算生物學 非數值計算 工廠自動化 辦公室自動化 人工智慧 信息存儲與檢索 符號語言處理 計算機輔助科學 計算機輔助設計 計算機輔助教學 計算機輔助管理 計算機輔助軟體工程 機器人學 多媒體技術 人機交互 電子商務 特定技術 測試基準 機器視覺 數據壓縮 軟體設計模式 數字信號處理 文件格式 信息安全 國際互聯網路 超大規模集成電路設計 網路傳輸協議 網路處理器技術 整數運算器 浮點運算器 矩陣運算處理器 網格 計算科學史 計算機歷史 軟體業歷史 編程思想。
5.科普小知識的內容是什麼
科普小知識的內容是什麼?

科普知識是一種用通俗易懂的語言,來解釋種種科學現象和理論的知識文字。用以普及科學知識為目的。

科普知識涵蓋了科學領域的各個方面,無論是物理、化學、生物各個學科,還是日常生活無不涉及到科普知識。由於其范圍的廣泛性,奠定了科普知識的重要意義和影響。科普知識的重要意義必然要求我們的科普教育必須與時俱進的與我們所提倡的素質教育同行。同步發展。使科普知識,科普教育真正意義上走進人們的生活。科普知識的意義和影響必將是深遠的、長久的。

這里舉兩個例子:

1.為甚麼星星會一閃一閃的?

我們看到星閃閃,這不是因為星星本身的光度出現變化,而是與大氣的遮擋有關。

大氣隔在我們與星星之間,當星光通過大氣層時,會受到大氣的密度和厚薄影響。大氣不是絕對的透明,它的透明度會根據密度的不同而產生變化。所以我們在地面透過它來看星星,就會看到星星好像在閃動的樣子了。

2. 為甚麼人會打呵欠?

當我們感到疲累時,體內已產生了許多的二氧化碳。當二氧化碳過多時,必須再增加氧氣來平衡體內所需。因為這些殘留的二氧化碳,會影響我們身體的機能活動,這時身體便會發出保護性的反應,於是就打起呵欠來。

打呵欠是一種深呼吸動作,它會讓我們比平常更多地吸進氧氣和排出二氣化碳,還做到消除疲勞的作用呢。

……
6.科普小知識
科學知識

1白天,鳥兒們在枝頭穿梭嗚叫,在藍天下自由飛翔,到了晚上,它們和我們人一樣也要休息、睡覺,恢復體力,不過它們睡覺的姿勢可是各不相同的。

2冰糕冒氣是因為外界空氣中有不少眼睛看不見的水汽,碰到很冷的冰糕時,一遇冷就液化成霧滴包圍在冰糕周圍,看上去似乎是冰糕在「冒氣」一樣。

3向日葵的莖部含有一種奇妙的植物生長素。這種生長素非常怕光。一遇光線照射,它就會到背光的一面去,同時它還 *** 背廣義面的細胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生長的快,使向日葵產生了向旋光性彎曲。

4蟬的外殼(外骨骼)是堅硬的,不能隨著蟬的生長而擴大,當蟬生長到一定階段時,蟬的外骨骼限制了蟬的生長,蟬將原有的外骨骼脫去,就是蟬蛻。

5蜂先把采來的花朵甜汁吐到一個空的蜂房中,到了晚上,再把甜汁吸到自己的蜜胃裡進行調制,然後再吐出來,再吞進去,如此輪番吞吞吐吐,要進行100~240次,最後才釀成香甜的蜂蜜

6我們看到星閃閃,這不是因為星星本身的光度出現變化,而是與大氣的遮擋有關。大氣隔在我們與星星之間,當星光通過大氣層時,會受到大氣的密度和厚薄影響。大氣不是絕對的透明,它的透明度會根據密度的不同而產生變化。所以我們在地面透過它來看星星,就會看到星星好像在閃動的樣子了。

7當我們感到疲累時,體內已產生了許多的二氧化碳。當二氧化碳過多時,必須再增加氧氣來平衡體內所需。因為這些殘留的二氧化碳,會影響我們身體的機能活動,這時身體便會發出保護性的反應,於是就打起呵欠來。打呵欠是一種深呼吸動作,它會讓我們比平常更多地吸進氧氣和排出二氣化碳,還做到消除疲勞的作用呢。

8蛇的身上有很多鱗片,這是它們身上最外面的一層盔甲。鱗片不但用來保護身體,還可以是它們的「腳」。蛇向前爬行時,身體會呈S形。而每一片在S形外邊的鱗片,都會翹起來,幫助蛇前進時抓住不平的路面。這些鱗片跟蛇的肌肉互相配合,並能推動身體向前爬行,所以蛇沒有腳也可以走動呀!

9我們的頭發中有一種叫「黑色素」的物質,黑色素愈多頭發的顏色便愈黑。而黑色素少的話,頭發便會發黃或變白。人類到了老年時,身體的各種機能會逐漸衰退,色素的形成亦會愈來愈少,所以頭發也會漸漸變白啊

10當別人搔自己時,我們會倍感痕癢,而且不斷大笑;可是,當自己搔自己的時候,我們不單不會大笑,而且更不感痕癢。基於我們的思想上已有了准備,大腦會發出一種 「不會有危險」的訊息,神經亦隨之放鬆,所以便不會大笑起來和感到痕癢了!

11望向大海,很多時也發現海水呈現藍、綠色。可是,當你把海水撈起時,你卻只能看到它像往日的水般,透明無色。原來,海水本身與我們日常所接觸到的水沒有大分別,也是透明的。我們所看到的綠色,其實是海水對光吸收能力而產生出來的現象。只有綠光能被海水吸收,從而反射出來;當海水更深時,綠光也被吸收,海水看上去便成了藍色。

12我們的皮膚表面長著汗毛,而每一個毛孔下都有一條豎毛肌,當受到神經 *** (例如:生氣、害怕、受涼等情況)後,身體的溫度會下降,而豎毛肌便會收縮而令毛發豎立起來,形成雞皮疙瘩。除了有著保溫的作用外,這個生理系統亦可使動物的體型看起來比實際更大,從而嚇退敵人
7.科學小知識大全
科學小知識 冰糕為什麼會冒氣? 冰糕冒氣是因為外界空氣中有不少眼睛看不見的水汽,碰到很冷的冰糕時,一遇冷就液化成霧滴包圍在冰糕周圍,看上去似乎是冰糕在「冒氣」一樣。

向日葵為什麼總是向著太陽? 向日葵的莖部含有一種奇妙的植物生長素。這種生長素非常怕光。

一遇光線照射,它就會到背光的一面去,同時它還 *** 背光一面的細胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生長的快,使向日葵產生了向光性彎曲。 蟬為什麼會蛻皮? 蟬的外殼(外骨骼)是堅硬的,不能隨著蟬的生長而擴大,當蟬生長到一定階段時,蟬的外骨骼限制了蟬的生長,蟬將原有的外骨骼脫去,就是蟬蛻。

蜜蜂怎樣釀蜜? 蜂先把采來的花朵甜汁吐到一個空的蜂房中,到了晚上,再把甜汁吸到自己的蜜胃裡進行調制,然後再吐出來,再吞進去,如此輪番吞吞吐吐,要進行100~240次,最後才釀成香甜的蜂蜜。

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