程序設計語言編譯原理(第3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陳火旺 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118022070

商品编码：26432050568

包装：平装

开本：16

出版时间：2014-07-01

內容介紹
基本信息

書名：	程序設計語言編譯原理(D3版)
作者：	陳火旺//劉春林//譚慶平//趙剋佳//劉越	開本：
YJ：	39	頁數：
現價：	見1；CY =CY部	齣版時間	2014-12-01
書號：	9787118022070	印刷時間：
齣版社：	國防工業齣版社	版次：
商品類型：	正版圖書	印次：

內容提要 作者簡介 精彩導讀 　　D一章引論
　　1．1什麼叫編譯程序
　　使用過現代計算機的人都知道，多數用戶是應用GJ語言來實現他們所需要的計算的。現代計算機係統一般都含有不止一個的GJ語言編譯程序，對有些GJ語言甚至配置瞭幾個不同性能的編譯程序，供用戶按不同需要進行選擇。GJ語言編譯程序是計算機係統軟件Z重要的組成部分之一，也是用戶Z直接關心的工具之一。
　　在計算機上執行一個GJ語言程序一般要分為兩步：D一步，用一個編譯程序把GJ語言翻譯成機器語言程序；D二步，運行所得的機器語言程序求得計算結果。
　　通常所說的翻譯程序是指這樣的一個程序，它能夠把某一種語言程序(稱為源語言程序)轉換成另一種語言程序(稱為目標語言程序)，而後者與前者在邏輯上是等價的。如果源語言是諸如FORTRAN、Pascal、C、Ada、Smalhalk或Java這樣的“GJ語言”，而目標語言是諸如匯編語言或機器語言之類的“低級語言”，這樣的一個翻譯程序J稱為編譯程序。
　　GJ語言程序除瞭像上麵所說的先編譯後執行外，有時也可“解釋’’執行。一個源語言的解釋程序是這樣的程序，它以該語言寫的源程序作為輸入，但不産生目標程序，而是邊解釋邊執行源程序本身。本書將不對解釋程序作專門的討論。實際上，許多編譯程序的構造與實現技術同樣適用於解釋程序。
　　根據不同的用途和側重，編譯程序還可進一步分類。專門用於幫助程序開發和調試的編譯程序稱為診斷編譯程序(DiagDsticCompiler)，著重於提高目標代碼效率的編譯程序”4優化編譯程序(0ptiIIlizingCompiler)。現在很多編譯程序同時提供瞭調試、優化等多種功能，用戶可以通過“開關”進行選擇。運行編譯程序的計算機稱宿主機，運行編譯程序所産生目標代碼的計算機稱目標機。如果一個編譯程序産生不同於其宿主機的機器代碼，則稱它為交叉編譯程序(CrossCompiler)。如果不需重寫編譯程序中與機器無關的部分J能改變目標機，則稱該編譯程序為可變目標編譯程序(RetargetableCompile，)。
　　SJ上D一個編譯程序——FORrⅡ認N編譯程序是20世紀50年代中期研製成功的。D時，人們普遍認為設計和實現編譯程序是一件十分睏難、令人生畏的事情。經過40年的努力，編譯理論與技術得到迅速發展，現在已形成瞭一套比較成熟的、係統化的理論與方法，並且開發齣瞭一些好的編譯程序的實現語言、環境與工具。在此基礎上設計並實現一個編譯程序不再是高不可攀的事情。
　　本書主要介紹設計和構造編譯程序的基本原理和方法。我們不想羅列太多細節性的材料，著重講一些原理性的東西，但將反映一些ZX的進展。
　　…… 目錄 D一章 引論 1.1 什麼叫編譯程序 1.2 編譯過程概述 1.3 編譯程序的結構 1.3.1 編譯程序總框 1.3.2 錶格與錶格管理 I.3.3 齣錯處理 1.3.4 遍 1.3.5 編譯前端與後端 1.4 編譯程序與程序設計環境 1.5 編譯程序的生成 D二章 GJ語言及其語法描述 2.1 程序語言的定義 2.1.1 語法 2.1.2 語義 2.2 GJ語言的一般特性 2.2.1 GJ語言的分類 2.2.2 程序結構 2.2.3 數據類型與操作 2.2.4 語句與控製結構 2.3 程序語言的語法描述 2.3.1 上下文無關文法 2.3.2 語法分析樹與二義性 2.3.3 形式語言鳥瞰 練 習 D三章 詞法分析 3.1 對於詞法分析器的要求 3.1.1 詞法分析器的功能和輸齣形式 3.1.2 詞法分析器作為一個D立子程序 3.2 詞法分析器的設計 3.2.1 輸入、預處理 3.2.2 單詞符號的識彆：超前搜索 3.2.3 狀態轉換圖 3.2.4 狀態轉換圖的實現 3.3 正規錶達式與有限自動機 3.3.1 正規式與正規集 3.3.2 確定有限自動機(DFA) 3.3.3 非確定有限自動機(NFA) 3.3.4 正規文法與有限自動機的等價性 3.3.5 正規式與有限自動機的等價性 3.3.6 確定有限自動機的化簡 3.4 詞法分析器的自動産生 3.4.1 語言LEX的一般描述 3.4.2 超前搜索 3.4.3 LEX的實現 練 習 D四章 語法分析——自上而下分析 4.1 語法分析器的功能 4.2 自上而下分析麵臨的問題 4.3 LL(1)分析法 4.3.1 左遞歸的消除 4.3.2 消除迴溯、提左因子 4.3.3 LL(1)分析條件 4.4 遞歸下降分析程序構造 4.5 預測分析程序 4.5.1 預測分析程序工作過程 4.5.2 預測分析錶的構造 4.6 LL(1)分析中的錯誤處理 練 習 D五章 語法分析——自下而上分析 5.1 自下而上分析基本問題 5.1.1 歸約 5.1.2 規範歸約簡述 5.1.3 符號棧的使用與語法樹的錶示 5.2 算符優先分析 5.2.1 算符優先文法及優先錶構造 5.2.2 算符優先分析算法 5.2.3 優先函數 5.2.4 算符優先分析中的齣錯處理 *5.3 LR分析法 5.3.1 LR分析器 5.3.2 LR(0)項目集族和LR(0)分析錶的構造 5.3.3 SLR分析錶的構造 5.3.4 規範LR分析錶的構造 5.3.5 LALR分析錶的構造 5.3.6 二義文法的應用 5.3.7 LR分析中的齣錯處理 5.4 語法分析器的自動産生工具YAcc 練 習 D六章 屬性文法和語法製導翻譯 6.1 屬性文法 6.2 基於屬性文法的處理方法 6.2.1 依賴圖 6.2.2 樹遍曆的屬性計算方法 6.2.3 一遍掃描的處理方法 6.2.4 抽象語法樹 6.3 S一屬性文法的自下而上計算 6.4 L一屬性文法和自1；CY =CY嚮下翻譯 6.4.1 翻譯模式 6.4.2 自1；CY =CY嚮下翻譯 6.4.3 遞歸下降翻譯器的設計 6.5 自下而上計算繼承屬性 6.5.1 從翻譯模式中去掉嵌入在産生式中間的動作一 6.5.2 分析棧中的繼承屬性 6.5.3 模擬繼承屬性的計算 6.5.4 用綜閤屬性代替繼承屬性 練 習 D七章 語義分析和中間代碼産生 7.1 中間語言 7.1.1 後綴式 7.1.2 圖錶示法 7.1.3 三地址代碼 7.2 說明語句 7.2.1 過程中的說明語句 7.2.2 保留作用域信息 7.2.3 記錄中的域名 7.3 賦值語句的翻譯 7.3.1 簡單算術錶達式及賦值語句 7.3.2 數組元素的引用 7.3.3 記錄中域的引用 7.4 布爾錶達式的翻譯 7.4.1 數值錶示法 7.4.2 作為條件控製的布爾式翻譯 7.5 控製語句的翻譯 7.5.1 控製流語句 7.5.2 標號與got語句 7.5.3 CASE語句的翻譯 7.6 過程調用的處理 7.7 類型檢查 7.7.1 類型係統 7.7.2 類型檢查器的規格說明 7.7.3 函數和運算符的重載 7.7.4 多態函數 練 習 D八章 符號錶 8.1 符號錶的組織與作用 8.1.1 符號錶的作用 8.1.2 符號錶的組織方式 8.2 整理與查找 8.2.1 綫性錶 8.2.2 對摺查找與二叉樹 8.2.3 雜湊技術 8.3 名字的作用範圍 8.3.1 FORTRAN的符號錶組織 8.3.2 Pascal的符號錶組織 8.4 符號錶的內容 練 習 D九章 運行時存儲空間組織 9.1 目標程序運行時的活動 9.1.1 過程的活動 9.1.2 參數傳遞 9.2 運行時存儲器的劃分 9.2.1 運行時存儲器的劃分 9.2.2 活動記錄 9.2.3 存儲分配策略 9.3 靜態存儲分配 9.3.1 數據區 *9.3.2 公用語句的處理 *9.3.3 等價語句的處理 *9.3.4 地址分配 9.3.5 臨時變量的地址分配 9.4 簡單的棧式存儲分配 9.4.1 C的活動記錄 9.4.2 C的過程調用、過程進入、數組空間分配和過程返迴 9.5 嵌套過程語言的棧式實現 9.5.1 非局部名字的訪問的實現 9.5.2 參數傳遞的實現 9.6 堆式動態存儲分配 9.6.1 堆式動態存儲分配的實現 9.6.2 隱式存儲迴收 練 習 D十章 優化 10.1 概述 10.2 局部優化 10.2.1 基本塊及流圖 10.2.2 基本塊的DAG錶示及其應用. 10.3 循環優化 10.3.1 代碼外提 10.3.2 強度削弱 10.3.3 刪除歸納變量 *10.4 數據流分析 10.4.1 任意路徑數據流分析 10.4.2 全路徑數據流分析 10.4.3 數據流問題的分類 10.4.4 其它主要的數據流問題 10.4.5 利用數據流信息進行全局優化 練 習 D十一章 目標代碼生成 11.1 基本問題 11.2 目標機器模型 11.3 一個簡單的代碼生成器 11.3.1 待用信息 11.3.2 寄存器描述和地址描述 11.3.3 代碼生成算法 11.4 寄存器分配 11.5 DAG的目標代碼 11.6 窺孔優化 練 習 D十二章 並行編譯基礎 12.1 並行計算機及其編譯係統. 12.1.1 嚮量計算機 12.1.2 共享存儲器多處理機 12.1.3 分布存儲器大規模並行計算機 12.1.4 並行編譯係統的結構 12.2 基本概念 12.2.1 嚮量與嚮量的次序 12.2.2 循環模型與索引空間 12.2.3 輸入與輸齣集閤 12.2.4 語句的執行順序 12.3 依賴關係 12.3.1 依賴關係定義 12.3.2 語句依賴圖 12.3.3 依賴距離、依賴方嚮與依賴層次 12.4 依賴關係問題 12.5 依賴關係測試 12.6 循環的嚮量化與並行化 12.7 循環變換技術 練 習 參考文獻

目錄
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《程序設計語言編譯原理（第3版）》簡介 本書是一部深入剖析程序設計語言實現機製的經典著作，旨在為讀者構建一座堅實的理論橋梁，連接抽象的編程語言概念與實際的計算機執行過程。本書的第三版，在繼承前兩版精華的基礎上，結閤瞭近年來編譯技術的新發展和學術界的新思考，內容更加翔實，案例更加豐富，理論更加深化，旨在為有誌於深入理解程序設計語言本質、掌握高級程序設計技術、甚至投身於編譯器設計與開發的讀者提供一份全麵而係統的指導。 核心內容與結構概覽： 本書的整體架構緊密圍繞著編譯器的典型工作流程展開，從前端的詞法分析、語法分析、語義分析，到後端的中間代碼生成、代碼優化，再到最終的目標代碼生成，層層遞進，環環相扣。每一部分都進行瞭詳盡的闡述，力求讓讀者在掌握理論知識的同時，也能理解其在實際編譯器構建中的應用。 第一部分：編譯器的基本概念與迴顧 在深入探討具體編譯技術之前，本書首先為讀者構建瞭一個宏觀的理解框架。 何為編譯器？ 這裏不僅僅是定義，更是對編譯器在現代軟件開發生態中的重要性進行定位。從高級語言到機器語言的轉換，是軟件運行的基石。本書將追溯編譯器的曆史演進，分析不同類型編譯器的特點（如解釋器、匯編器、鏈接器等），並簡要介紹編譯過程中涉及的主要階段和相互關係。 抽象語法樹（AST）與中間錶示（IR）：在詞法和語法分析之後，源代碼會被轉換成一種更易於計算機處理的中間形式。本書將詳細講解AST的概念，它如何精確地反映程序的結構，以及如何在後續階段被進一步加工。此外，對多種常見的中間錶示（IR）形式，如三地址碼、控製流圖（CFG）等，也會進行介紹，並闡述它們在代碼優化中的關鍵作用。 編譯器的設計哲學：本書還會探討一些指導編譯器設計的核心理念，例如模塊化設計、可移植性、效率與正確性的權衡等，為讀者提供一個高屋建瓴的視角。 第二部分：前端——源代碼的理解與解析 這是編譯器工作的開端，其核心任務是理解並解析輸入的源代碼，將其轉化為結構化的中間錶示。 詞法分析（Lexical Analysis）： 基本原理：詳細講解如何將源代碼字符串分解成一係列有意義的“標記”（tokens）。這包括對字母、數字、運算符、關鍵字、標識符等的識彆。 正則錶達式與有限自動機：深入介紹正則錶達式作為描述詞法模式的強大工具，以及如何將正則錶達式轉換為確定性有限自動機（DFA）或非確定性有限自動機（NFA），進而實現高效的詞法掃描。書中會給齣大量的例子，演示如何構造這些自動機來匹配各種語言結構。 詞法分析器的實現：提供構建實際詞法分析器的策略和技巧，包括如何處理關鍵字、標識符的區分，以及如何報告詞法錯誤。 語法分析（Syntax Analysis）： 文法與語法樹：介紹形式文法的概念，特彆是上下文無關文法（Context-Free Grammar, CFG），並闡述語法規則如何定義程序的閤法結構。 自頂嚮下與自底嚮上分析：詳細講解兩種主要的語法分析方法。 自頂嚮下分析：包括遞歸下降分析、LL(1)分析等。重點解釋預測分析錶的構建，以及如何處理左遞歸和左因子等文法問題。 自底嚮上分析：包括移入-歸約分析、LR(0)、SLR(1)、LALR(1)以及LR(1)分析等。書中會深入講解LR分析的核心思想，狀態轉移錶的構造，以及如何生成並使用解析器。 語法製導翻譯：將語法分析與語義信息的提取緊密結閤，通過在語法規則中嵌入語義動作，實現對語法結構的語義屬性的計算。 錯誤恢復：分析語法分析過程中可能齣現的錯誤，並介紹一些有效的錯誤恢復策略，使得編譯器在遇到錯誤時能夠繼續分析，從而報告更多的錯誤信息。 語義分析（Semantic Analysis）： 類型檢查（Type Checking）：這是語義分析的核心部分。本書將詳細介紹如何檢查程序中的類型兼容性，包括基本數據類型、復閤數據類型（如數組、結構體、指針）的類型規則，以及函數調用、運算符重載等涉及的類型匹配問題。 符號錶管理（Symbol Table Management）：介紹符號錶的作用，如何存儲和查找標識符的信息（如類型、作用域、存儲位置等），以及在編譯過程中如何動態地維護符號錶。 作用域規則：講解變量、函數等標識符的作用域規則，包括靜態作用域和動態作用域，以及如何根據作用域規則進行訪問控製和名字解析。 控製流與數據流分析的初步：為後續的優化階段打下基礎，介紹一些初步的控製流和數據流分析的概念，為理解程序邏輯的連貫性和信息傳遞提供基礎。 第三部分：後端——程序的高效執行 在理解瞭程序的結構和含義之後，後端的工作是將中間錶示轉換為高效可執行的目標代碼。 中間代碼生成（Intermediate Code Generation）： 多樣的中間錶示：除瞭前述的AST和三地址碼，還會介紹更適閤代碼生成的中間錶示，如靜態單賦值（SSA）形式。 基於語法製導的生成：如何從語法分析階段産生的中間結果高效地生成高質量的中間代碼。 具體代碼生成示例：針對各種語言結構（如錶達式、語句、函數調用、控製流語句）提供具體的中間代碼生成模式。 代碼優化（Code Optimization）： 優化目標與分類：解釋代碼優化的目的，如減小代碼尺寸、提高執行速度、降低功耗等。並按優化發生的層次（如機器無關優化、機器相關優化）進行分類。 局部優化：針對單個基本塊內的優化，如常量摺疊、代數簡化、公共子錶達式消除等。 全局優化：針對整個函數或程序的優化，如循環優化（循環不變代碼外提、代碼調度）、過程間分析與優化、死代碼消除、強度削弱等。 數據流分析：深入講解各種數據流分析技術（如定義-使用鏈、活躍變量分析、常數傳播、到達定義分析等），它們是實現許多全局優化的基礎。 控製流圖（CFG）：介紹如何構建和利用CFG來分析程序的控製流，為全局優化提供支持。 指令選擇與寄存器分配：將中間代碼轉換為目標機器指令，並高效地分配寄存器，以減少對內存的訪問，提高執行效率。 目標代碼生成（Target Code Generation）： 指令集架構（ISA）：介紹不同目標平颱（如x86、ARM等）的指令集特點，以及如何根據ISA生成相應的機器碼。 指令選擇：將中間代碼中的操作映射到具體的目標機器指令。 寄存器分配：一種至關重要的優化技術，本書將深入探討圖著色算法等經典的寄存器分配方法。 指令調度：重新安排指令的順序，以最大化指令流水綫的使用效率。 代碼復用與鏈接：介紹編譯器如何處理庫函數調用、外部符號引用等，並簡要涉及鏈接器的作用。 第四部分：高級主題與現代編譯技術 本書的第三版特彆增加瞭對現代編譯技術和相關領域前沿的探討。 麵嚮對象語言的編譯：針對C++、Java等麵嚮對象語言的特性，如類、繼承、多態、虛函數等，講解其在編譯過程中的特殊處理方式，如方法查找、對象布局、動態分派等。 函數式語言的編譯：介紹函數式語言的特點（如不可變性、高階函數、惰性求值等），以及它們在編譯過程中麵臨的挑戰和解決方案。 並行與並發程序的編譯：探討如何針對多核處理器和並行計算模型生成高效的代碼，如綫程調度、同步機製、數據並行等。 即時編譯（JIT）與動態代碼生成：深入講解Java虛擬機（JVM）和.NET CLR等中的JIT編譯技術，以及其在性能提升方麵的作用。 程序分析與靜態檢查：除瞭編譯過程本身，本書還會觸及靜態程序分析的技術，如汙點分析、彆名分析等，這些技術在代碼安全性和可靠性方麵扮演著重要角色。 現代編譯工具與框架：簡要介紹一些業界主流的編譯器框架，如LLVM、GCC等，讓讀者瞭解實際開發中的工具鏈。 貫穿全書的特點： 理論與實踐並重：本書不僅提供瞭紮實的理論基礎，還通過大量的算法描述、僞代碼示例以及對實際編譯器設計中的權衡進行分析，幫助讀者將理論知識轉化為實踐能力。 清晰的邏輯與循序漸進：本書的章節安排遵循編譯器工作的自然流程，從簡單到復雜，從基礎到高級，確保讀者能夠逐步建立起完整的知識體係。 豐富的例證：書中穿插瞭大量來自常見程序設計語言（如C、Java、Python等）的例子，使得抽象的概念更加具體生動，易於理解。 麵嚮讀者群體：本書適閤計算機科學與技術、軟件工程等專業的本科生、研究生，以及對編譯器技術、程序語言理論、軟件開發工具等領域感興趣的從業人員。 通過學習本書，讀者將能夠深入理解程序設計語言的內在機製，能夠更有效地編寫和調試程序，能夠獨立設計和實現簡單的編譯器，並為進一步探索計算科學更深層次的奧秘打下堅實的基礎。本書是每一位追求技術深度和理論嚴謹的計算機科學愛好者的必備讀物。

评分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格可謂是“潤物細無聲”的典範。它不像某些教科書那樣，上來就是一堆晦澀的定義和公式堆砌，而是采用瞭一種非常注重“理解先行”的敘事方式。作者似乎非常清楚初學者在麵對編譯原理這類“硬骨頭”時會遇到的認知障礙，所以他們總是先用一個非常直觀的例子，勾勒齣整個概念的框架和目的，然後再逐步深入到技術細節。比如，在講解詞法分析和語法分析的交接點時，它不僅展示瞭如何構建抽象語法樹（AST），還穿插瞭對LL(1)和LR(1)解析器設計哲學上的對比，讓你不僅知道“怎麼做”，更理解“為什麼這麼做”。這種教學上的匠心，體現瞭作者深厚的教學經驗，讓人感覺像是在聽一位耐心且博學的導師授課，而不是在啃一本冷冰冰的技術手冊。

评分☆☆☆☆☆

從實戰應用的角度來看，這本書的價值是無可替代的。它不僅僅停留在理論層麵，大量的算法和數據結構的實現細節都被剖析得淋灕盡緻。我特彆關注瞭後端優化章節，裏麵關於寄存器分配和指令調度的部分，作者引用瞭業界成熟編譯器的實際策略，並給齣瞭清晰的僞代碼示例。這對我自己動手搭建一個小型解釋器或者編譯器原型時，提供瞭極大的參考價值。我試著按照書中的例子，用C++模擬瞭一個簡單的寄存器分配算法，整個過程非常順暢，錯誤率極低，這充分證明瞭書中提供的步驟是經過反復驗證和優化的。對於那些希望將理論知識轉化為實際生産力的讀者來說，這本書提供的“菜譜”是足夠詳盡和可靠的。它幫你跨越瞭從“知道”到“做到”之間的那道鴻溝。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種深邃的藍色調配上醒目的白色字體，瞬間就讓人感受到一種嚴謹而又不失現代感的學術氣息。我特地去書店翻瞭翻，紙張的質感相當不錯，拿在手裏沉甸甸的，很有分量感，這對於一本需要反復查閱的專業書籍來說，簡直是福音。尤其是側邊切口處理得非常平整，能看齣齣版社在細節上的用心。我記得我以前買過幾本類似的教材，沒多久就開始散頁，這本書的裝幀看起來非常紮實，應該能經受得住長時間的翻閱和摺騰。而且，它在章節標題的排版上做得非常清晰，目錄結構一目瞭然，即便是初次接觸這個領域的讀者，也能很快找到自己感興趣或者需要重點攻剋的部分。這種對閱讀體驗的尊重，往往能極大地提升學習的積極性。第一印象就這麼好，我已經迫不及待想深入瞭解它的內涵瞭。

评分☆☆☆☆☆

真正讓我感到驚喜的是，這本書在一些“軟性”但至關重要的主題上也著墨不少。例如，它並沒有迴避在現代多核、異構計算背景下，編譯優化所麵臨的新挑戰，比如並行化分析的難度，以及如何處理特定硬件架構的特性。此外，書中還穿插瞭一些關於編程語言設計哲學與編譯實現之間相互影響的曆史思考，這讓整個學習過程不再是枯燥的機械操作，而更像是一次對計算機科學核心思想的探索之旅。這種宏觀視野的培養，對於一個優秀的軟件工程師來說，遠比記住幾個具體的語法規則要重要得多。它教會你如何思考一個語言的“生命周期”，如何從更高維度去設計和改進工具鏈，使閱讀體驗從單純的技術學習升華為一種思維上的提升，非常推薦給有誌於深入理解計算機底層運作原理的同仁們。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書後，我最直觀的感受是內容更新的及時性。相較於我過去使用的老版本，這次的“第3版”確實在很多前沿領域做瞭深度的補充和調整。比如，對於現代編程語言中一些新齣現的範式，比如函數式編程的思想是如何融入到編譯過程中的，書中都有非常詳盡的討論，不再是簡單地停留在傳統的麵嚮對象或過程式語言的範疇內。這對於我們這些需要緊跟技術發展脈搏的工程師來說至關重要。我尤其欣賞它對中間錶示（IR）的處理部分，引入瞭更多基於靜態單賦值（SSA）形式的介紹和優化案例，這在很多老教材裏是很難看到的深度。作者在解釋這些復雜概念時，並沒有采取故作高深的腔調，而是通過大量的圖示和遞進式的邏輯推導，讓抽象的理論變得觸手可及。這種兼顧深度與廣度的編排方式，無疑大大提升瞭教材的實用價值。