C语言
以前刚上大一的时候，我也觉得C语言好无聊、OS好无聊，还不如学前端、Java做Web开发有趣，但是越到后面，我发现离不开底层，比如 Java里的锁、Netty库 为什么如此高效？
一路追下去还是看到的是 OS 层，于是决定再次系统、深入、全面地学习C语言，并结合C语言去了解一些内存知识，这个时候我才发现，原来C语言就是为内存而生的，C语言的设计和内存的布局是严密贴合的，我因为学习C语言而吃透了内存，了解了计算机内存是如何分布和组织的。
C语言无时无刻不在谈内存，内存简直就是如影随形，你不得不去研究它。
另外一个惊喜是，攻克内存后我竟然也能够理解进程和线程了，原来进程和线程也是围绕内存打转的，从一定程度上讲，它们的存在也是为了更加高效地利用内存。
从C语言到内存，从内存到进程和线程，环环相扣：不学C语言就吃不透内存，不学内存就吃不透进程和线程。
自从把指针、内存、C语言吃下之后，我感觉自己瞬间升华了，达到了一个新的高度，之前的很多谜团都解开了。
「内存/指针+ 进程 + 线程」这几个最基本的计算机概念是菜鸟和大神的分水岭，也只有学习C语言才能透彻地理解它们。
Java、C#、PHP、Python、JS 程序员工作几年后会遇到瓶颈，有很多人会回来学习C语言，重拾底层概念，让自己再次突破。
而且几乎你开发中用到的很多东西都是用C语言编写的，Linux、Nginx、Redis、MySQL、Git......或许你会想要探究下原理，阅读点这些开源软件的源码，那么 C 语言也是你必备的瑞士军刀。
深入学习 C 语言，能够了解计算机底层的执行原理，是理解程序运行机制的绝佳语言，无出其右。
在这里，不得不引用对C语言最经典的总结：
任何比C语言更低级的语言，都不足以完整地抽象一个计算机系统； 任何比C高级的语言，都可以用C来实现。
操作系统
我们编程的 IDE、写出来的程序全部都需要运行在操作系统上，说操作系统是计算机软件的基石也不为过。
操作系统是一种介于应用程序和硬件之间的软件，它管理计算机... 操作系统的专业课考试，主要考察操作系统的四大功能：进程管理，内存管理，文件管理和IO管理。
程序运行起来就需要创建进程，这涉及到操作系统的进程管理；写程序需要定义变量、存储数据吧，这又涉及到内存，对应内存管理；有时候我们还需要读写文件，这又离不开和文件系统打交道；你需要学习使用锁、条件变量、临界区来控制程序并发执行时不会错乱。
而读写文件、分配内存这些又离不开系统调用（System call）。
并且真正做起工程就会发现，很多问题是和操作系统紧密相关的，不理解操作系统，你连问题的原因都分析不出来。
比如前段时间我们出现的在基于协程(libco)的框架下，使用多线程的锁去做同步互斥偶发死锁，后来分析才发现原因：
协程是应用层实现的，一个线程内多个协程对于操作系统是感知不到的:
那么当一个协称 A 上锁后发起网络 IO 请求，这个时候会被切换到另外一个协程B，而协程 B 又去请求这个锁。
那么这个时候操作系统会认为这个锁已经被上了，会将协程 B 对应的线程挂起到等待队列，这样的话就导致协称 A 永远无法运行，也就无法释放锁，导致死锁。
解决的方法也很简单，就是将锁设置为可重入锁，可重入意味着同一个线程多次去请求同一个锁不会导致挂起。这样当协程 B 再去请求锁的时候，操作系统就会认为协程 B 所在的线程已经持有这个锁了，直接返回，继续执行。
总之，我们写程序每时每刻都在和操作系统交互，没有理由不学好。
编译原理
编译原理可能是我们平时接触得最少的了，大家也许会觉得自己又不用去造新的编程语言，学编译原理干啥。
学好编译原理有啥用？
你会站在更高的角度去审视这些编程语言，看到的不再是表面的语法，更会想到语法背后的实现。
这种感觉很透彻，就像搞懂了操作系统、体系结构你会明白一个程序从双击鼠标开始，到底是如何被运行起来的，这种掌握一切细节，透彻的感觉，真的很奇妙，不信你去试试。
说人话！
那学了编译原理你能干啥？
当你学完有限状态机以后，你会发现以前觉得很牛逼正则表达式似乎自己也能用 DFA、NFA 实现一下了。状态机的思想在编程中很多地方都用得上。
比如解析 HTTP 协议，如果没学过状态机思想，你可能会一行行的 if/else 去做解析，这里最麻烦的地方在于，if/else 需要提前将 HTTP 头部字段都接收到再来判断，而我们知道 HTTP 基于 TCP，而 TCP 是流式传输，所以你很有可能是几个字符一组组接收到的，这个时候用 if/else 写出来就很难看了。
而用状态机编写起来代码就会非常优雅。状态的转移是由规则驱动的，接收到一个字符就判断一个，非常的方便。
继续学完语法分析，你会掌握递归下降分析这样非常重要的思想，你可以使用递归下降快速的实现四则运算计算器。
如果不用递归下降你可能需要先中缀表达式转后缀，然后求值，这是我们大一数据结构课写的，当时用栈写的，有点麻烦。后来学完编译原理，又用递归下降重写了一遍，区区几十行代码遍搞定。
还有一类场景在实际开发中的用的很多，比如淘宝、京东这样的电商，它们的营销规则有很多，比如满减、直减、跨店等等，这样的规则是不可能写死在代码里的。
那是怎么做的呢？
一般会实现一个配置系统，并设计一个DSL（领域特定语言）来表达这些规则，将规则直接配置到系统中，这样可以非常方便的修改，那么如何在代码里去解析 DSL 定义的规则呢？这就需要为 DSL 写一个语法解析器，这里就会用到语法分析的方法。
DSL（Domain Specific Language），它是一种用于某个特定领域的程序设计语言。这种特定于某个领域是相对于 C、C++、Python 这种通用语言而言的，通用语言可以在各个领域使用，我们熟悉的大多数程序设计语言都是通用语言，它们都是图灵完备的。
像我们平常经常使用的 JSON、SQL、HTML 这些都算是一种 DSL，你甚至可以尝试用递归下降去写一个 JSON、XML 解析器，这比写电商网站更有价值的。
继续往下学你会了解到抽象语法树 AST 如何生成、如何转化为中间代码、如何对中间代码优化、最终又是怎么生成机器指令的。
你会看到贪心算法在寄存器分配中的应用，也会看到图论中的可达性分析又是如何实现死代码消除。
IDE上面那个绿色的编译按钮对你不再是黑魔法。
为啥点一下就能生成可执行的程序？
你写的英文字母又是如何变成一个个二进制指令的？
学完编译原理，这些通通不是问题~
当然完成一个像 gcc、Clang 这样的编译器难度太高太高，我们学习编译原理的目的也不是去造这样的轮子，而是为了更好的理解和运用编程语言。
体系结构&组成原理
上面说的都是软件层面，体系结构则是关于计算机是如何工作的，你会了解到典型的存储程序计算机是怎样运转的。
”我们不是学习使用计算机的，而是学习如何造计算机“，造计算机有点夸张，但是至少我们得了解计算机的实现原理，了解计算机的各个部分是如何协调工作的。
我们说计算机中一切都是0、1，0、1又是通过高低电平来表达的，通过与、或、非等逻辑门电路来表达二进制的数值运算，再将这些简单的电路集成在一起，就形成了ALU等具有运算能力的处理器。
你会了解到一条指令是如何被 CPU 执行的，CPU 从内存或 Cache 中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。译码就是按照指令的编码规则，将指令拆分成一系列的微操作和操作数。然后发出各种设备控制指令，执行微操作。这样就完成一条指令的执行。
我们说学完编译原理，你能够明白我们写的英文代码是如何被变成二进制指令的，学完操作系统你能搞懂，二进制程序是如何被链接在一起，又是如何被操作系统加载、执行的。而组成原理则会告诉你二进制指令是如何控制电脑的，我们的操作系统本质上也是一个二进制的程序。
你理解了计算机存储层次结构，理解了多级 Cache，你就会通过优化数据访问方式来编写出速度更快的程序。
你会学到底层体系结构对 C 等语言的栈帧和参数传递的支持，参数是如何被传递给另外一个函数的？函数的返回值又是如何拿到。
这是学习组成原理对于写代码的意义。
为什么说这些是基础？
因为你会完整的看到写的代码如何变成二进制指令，又是如何去控制各种门电路，最后变成屏幕上花花绿绿的程序的（当然这里可能还需要学习显示器的原理），这就是我们常说的“基础”和“原理”。
计算机对你不再是黑盒，这将成为你以后的核心竞争力，否则作为科班毕业生如果只会使用 Redis、Mysql、Spring 来写各种网站，那么大学四年的学习如何体现呢？
数据结构与算法
数据结构和算法你能在任何计算机领域里看到，比如：
在编译原理中寄存器的分配会用到贪心，死代码检测与消除会用到图论里不可达的知识；
操作系统进程、线程调度会用到多级队列和调度算法；组成原理中 Cache 的替换会用到 LRU、FIFO 等算法；
开发必备的数据库也离不开B+树、LSM 等数据结构和查找算法。
很多时候我们需要的算法都被封装到编程语言的基础库里了，以至于很多同学会觉得算法离我们太远，其实不是的。
如果不学习算法，连什么时候用 Map（红黑树实现）、什么时候用 HashMap 都分不清。
所以学习算法有助于我们根据应用场景选择最合适的数据结构，可以说不学算法的工程师一定不是一个优秀的工程师。
技能
VSCode、Jetbrains 全家桶这些 IDE，文档编写 Markdown、Git 等版本管理工具。 SSH 远程登录、端口转发，Ngrok 内网穿透等等这些提高你开发效率的工具，都算是技能，平时用到多学习多积累就好了。
我只提一点，尽早使用 Linux、类 Unix（Mac）作为主力开发电脑。 我大二的时候，就是看了王 ying 的那篇《完全用 Linux 工作》，直接买了个 SSD 套上 U 盘外壳，做了一个启动盘，后来用了将近一年的 Ubuntu，只有在选课、提交作业等需要用的 IE 浏览器的时候才会打开 Windows（这里不得不吐槽学校老古董网站！）
