《程序是怎樣跑起來的》第四章讀后感
在第四章中,作者詳細介紹了如何熟練地使用內存這一關鍵的計算機組件。首先,4.1節講述了內存的物理機制。內存實質上是一種名為內存IC的電子元件,內部包含電源、地址信號、數據信號和控制信號等多種引腳,通過這些引腳實現對內存的讀寫操作。內存內部有大量可存儲8位數據的空間,當我們需要寫入或讀取數據時,首先要通過地址信號指定數據的存儲位置,接著通過數據信號輸入或讀取數據,并通過控制信號來執行寫入或讀取操作。
接下來,在4.2節,作者將內存的邏輯模型比作一棟樓房,每一層代表一個存儲單元,這樣形象地展示了數據在內存中的分布情況。同時提到,通過定義變量的數據類型,可以實現以特定字節數為單位進行數據的讀寫,從而更好地管理和利用內存資源。
4.3節則深入講解了指針的概念。指針其實是一種特殊的變量,它存儲的是內存中某個數據的地址而非數據本身。聲明指針時,通常會在變量名前加上星號(*),如short *e,這里的short表示通過該指針可以一次性讀寫2字節的數據。
4.4節探討了數組,數組是相同數據類型元素在內存中連續排列的形式,每個元素都有自己的索引編號以便區分和訪問。
4.5節介紹了棧和隊列這兩種重要的數據結構。它們都不需要直接通過地址和索引來讀寫元素,而是按照特定的順序原則——棧遵循“后進先出”(LIFO),而隊列遵循“先進先出”(FIFO)。只要預先在內存中預留足夠的空間并確定好存取規則,就可以方便地使用棧和隊列。
4.6節涉及鏈表,這是一種更為靈活的數據結構,其各元素不僅包含數據值,還附帶了指向下一個元素的索引,因此無需考慮固定順序就能實現對元素的讀寫。
4.7節提及二叉查找樹,這是一種在邏輯上根據數據大小關系構建的樹狀數據結構,實際內存并不會按此形式物理存儲,但使用二叉查找樹能夠有效提升數據搜索效率。
總的來說,盡管我們平時經常聽說內存,但在本章的學習之后,我們可以更深入理解內存的工作原理,包括它的物理結構以及與之相關的數據類型、指針、數組、棧、隊列、鏈表和二叉查找樹等概念,使得原本抽象且高深的內存變得更為具體易懂。書中生動比喻內存像插座一樣通過電流信號進行數據讀寫,并通過A0到A9這樣的地址信號和D0到D7的數據信號進行精確操控,讓人印象深刻。

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