⚙ 系统 / 底层
你会造出什么
完整的脚本语言 "Lox" -- 造两遍。先用 Java 写树遍历解释器,再用 C 写字节码虚拟机。支持动态类型、垃圾回收、闭包、类和继承。
词法扫描
递归下降解析
AST
变量作用域
闭包
字节码编码
栈式虚拟机
哈希表实现
Mark-Sweep GC
Pratt 解析
公认神作。Robert Nystrom(Google Dart 团队)著,手绘插图,每行代码都有解释。同一语言用两种根本不同的方式实现,深度理解权衡。全书免费在线阅读。
适合:想深入理解编程语言工作原理的中级程序员,需要基础 Java 和 C 知识。
你会造出什么
从一个 NAND 门开始,搭建逻辑门、ALU、CPU、RAM、汇编器、VM 翻译器、编译器、操作系统 -- 最终在你亲手造的计算机上跑俄罗斯方块。
布尔逻辑
组合电路/ALU
时序电路/RAM
机器语言
CPU 设计
汇编器
栈式 VM
编译器前端
OS 服务
CS 史上最受欢迎的课程之一。全球 400+ 大学采用,Coursera 免费课程,MIT Press 出版教材。从 NAND 门到俄罗斯方块,端到端理解计算机,无出其右。
适合:想从最底层理解计算机的任何人。无需编程基础以外的前置知识。自学程序员填补基础空白的最佳选择。
你会造出什么
x86_64 最小操作系统内核:VGA 文本输出、CPU 异常处理、硬件中断、分页内存管理、堆分配器、async/await 协作式多任务。
裸机 Rust (no_std)
x86_64 启动
中断描述符表
PIC 中断控制器
虚拟内存/分页
堆分配器设计
async/await 内部机制
最受欢迎的 OS 教程。翻译成 10+ 语言,每月更新,Rust OSDev 社区标杆。用 Rust 类型系统让 unsafe 代码更安全。
适合:有 Rust 经验、想理解 OS 内核的开发者。非初学者友好。
你会造出什么
~1000 行 C 代码的终端文本编辑器,零依赖。支持文件编辑、增量搜索、语法高亮。基于 Redis 作者 antirez 的 kilo 编辑器。
终端 raw mode
VT100 转义序列
POSIX I/O
动态数组
增量搜索
语法高亮状态机
教学法出色。184 个微小增量步骤,每步都能编译测试,立即看到结果。零依赖,只需 C 编译器。
适合:会基础 C、想理解终端应用和文本编辑器底层的人。
你会造出什么
简化版 SQLite 克隆:REPL、SQL 编译器和虚拟机、B-Tree 数据结构、磁盘持久化、节点分裂。
SQL 解析
虚拟机架构
行序列化
页式存储
B-Tree
二分搜索
磁盘持久化
直接参照 SQLite 真实架构,TDD 驱动开发。14 部分完整可用(作者已停更,但内容自洽)。
适合:想理解数据库内核的后端工程师、面试准备。
你会造出什么
~250 行 C 代码的 LC-3 虚拟机,能跑真实汇编程序(2048 游戏、Roguelike)。
指令集架构
寄存器/内存
指令编解码
取指-解码-执行循环
内存映射 I/O
Trap 系统调用
最佳周末项目。代码极简但能跑真实程序。文学式编程风格,概念与实现分离清晰。
适合:系统编程入门者,一个周末就能完成。只需基础 C 知识。
你会造出什么
最小化但功能完整的 Linux 容器运行时:namespaces、capabilities、cgroups、seccomp、chroot。
Linux Namespaces
Capabilities
Cgroups
Seccomp
clone() 系统调用
容器安全加固
文学式编程,文档即代码。深入 Linux 内核安全机制,引用内核源码和安全论文。理解 Docker 本质的最佳材料。
适合:有 Linux 经验的 DevOps/SRE/安全工程师。
🌐 网络 / 基础设施
你会造出什么
完整的 socket 编程能力:TCP/UDP 客户端和服务端、多路复用、DNS 解析。
Socket API
TCP/UDP
select/poll
字节序
DNS 解析
多客户端处理
网络编程圣经。几乎每个 CS 学生都读过。幽默易懂的写作风格,持续更新 20+ 年。
适合:想理解网络编程底层的任何开发者。
你会造出什么
用户态 TCP/IP 协议栈:Ethernet、ARP、ICMP、TCP 状态机。
Ethernet 帧
ARP 协议
IP 分组
ICMP
TCP 状态机
TUN/TAP 设备
从以太网帧到 TCP 握手,逐层实现。真正理解网络协议的最佳实践。
适合:想深入理解 TCP/IP 协议栈的系统/网络工程师。
你会造出什么
能下载真实 torrent 的 BitTorrent 客户端。
Bencode 编解码
Tracker 协议
Peer 协议
分片下载
并发管理
一篇文章讲透 BT 协议,简洁清晰,最终产物能实际下载文件。
适合:对 P2P 协议和 Go 感兴趣的开发者。
你会造出什么
完整的 DNS 服务器,支持递归解析。
DNS 协议
UDP Socket
递归解析
二进制协议解析
5 章循序渐进,从 DNS 报文格式到完整递归解析。Rust 网络编程实践佳作。
适合:想学 Rust 网络编程或理解 DNS 原理的开发者。
你会造出什么
100 行 Bash 的 Docker 克隆:pull、run、exec、ps、logs、网络、cgroups。
Linux Namespaces
Cgroups
Chroot
容器本质
"每行代码的顿悟密度"最高的项目。100 行证明容器就是 Linux 内核特性的组合,比大多数书讲得好。
适合:任何用 Docker 但不理解其本质的人。2-4 小时搞懂容器。
你会造出什么
简化版浏览器引擎:HTML 解析器、CSS 解析器、布局引擎、渲染管线。
HTML 解析
CSS 选择器
样式计算
布局算法
渲染树
Mozilla 工程师 Matt Brubeck 写的,7 篇系列。从 HTML 解析到像素输出,理解浏览器渲染的最佳短教程。
适合:前端想理解浏览器内部、或对 Rust 实战感兴趣的高级开发者。
💻 前端 / 编程语言
你会造出什么
React 克隆 "Didact":Fiber 架构、函数组件、useState Hook、协调算法 (Reconciliation)。
createElement / JSX
Virtual DOM
Fiber 树
并发渲染
Reconciliation
useState 实现
交互式代码块,8 步拆解 React 16.8+ 核心。Rodrigo Pombo(Code Hike 作者)出品,讲 React 内部原理最清楚的一篇。
适合:每天用 React 但想深入理解原理的前端开发者。
你会造出什么
~200 行的迷你编译器:将 Lisp 风格调用转为 C 风格。注释比代码多。
词法分析
AST 解析
Visitor 模式
代码生成
编译三阶段
史上最易懂的编译器教程。Babel/Yarn/Lerna 核心贡献者 Jamie Kyle 出品。每行都有注释,像读书一样。
适合:对编译器好奇但被"龙书"吓退的人。1-2 小时入门。
你会造出什么
117 行 Python 的 Scheme 解释器 "Lispy":变量、条件、lambda/闭包、REPL。
词法/语法分析
AST
环境模型
Eval/Apply 循环
Lambda 演算
闭包
Peter Norvig(Google 研究总监、AI 教材作者)亲笔。117 行代码诠释"软件的麦克斯韦方程",经典中的经典。
适合:想理解编程语言工作原理的 Python 开发者。
你会造出什么
完整的 Pascal 解释器:词法器、递归下降解析器、AST、符号表、语义分析器。19 部分系列。
词法分析
递归下降解析
AST + Visitor
BNF/EBNF 语法
符号表
语义分析
嵌套作用域
19 部分系列,从单数字计算器到完整 Pascal 解释器。每篇递增构建,带练习题。最彻底的解释器教程。
适合:愿意投入几周深入学习解释器/编译器的开发者。
你会造出什么
完整的 Web 浏览器:HTTP 网络、HTML/CSS 解析、布局引擎、渲染管线、JS 集成、无障碍、动画、合成。
HTTP 网络
HTML 解析
CSS 级联/优先级
布局算法
JS/DOM 交互
安全 (Cookie/XSS/CSRF)
GPU 动画
无障碍树
牛津大学出版社正式出版,Chrome 渲染引擎负责人合著。免费在线版,大学教材级别。16 章覆盖完整浏览器栈。
适合:想深入理解浏览器的资深开发者、Web 平台工程师、CS 高年级学生。
你会造出什么
983 行 Python 的 Git 实现 "wyag":init、add、commit、log、checkout、tag 等,兼容真实 Git 仓库。教程本身的提交就是用 wyag 完成的。
Git 对象模型
SHA-1 内容寻址
Refs/分支/HEAD
Index 暂存区
Tree/Commit 序列化
Merkle DAG
.gitignore
从底层重新实现 Git,最终产物兼容真实 Git 仓库。理解 Git 内部原理的最佳教程。2026 年 2 月仍在更新。
适合:每天用 Git 但被 Git 心智模型困惑的开发者。
你会造出什么
~3000 行 Rust 的终端文本编辑器:文件读写、搜索、语法高亮。kilo 编辑器的 Rust 重写。
Rust 所有权/借用
终端 raw mode
文本缓冲区
文件 I/O
增量搜索
语法高亮
通过造真实项目学 Rust,而非抽象练习。后期章节先给任务再给答案,鼓励主动学习。2025 年 5 月更新。
适合:想通过实战项目学 Rust 的其他语言开发者。
🤖 AI / 机器学习
你会造出什么
Micrograd(自动微分引擎)、Makemore(字符级语言模型)、GPT from scratch、BPE Tokenizer。
反向传播原理
语言模型
MLP 架构
BatchNorm
手动反向传播
Transformer 注意力
BPE 分词
业界神作。Andrej Karpathy(前 Tesla AI 总监、OpenAI 创始成员)讲解。前置要求极低:基础 Python + 模糊的高中数学。Jupyter notebook 全提供。
适合:ML 零基础但会 Python 的人;想建立神经网络深层直觉的自学开发者。
你会造出什么
完整的 ChatGPT 级 LLM:分词器、注意力机制、GPT 架构、预训练、分类微调、指令微调。
LLM 架构
分词/Tokenization
Self-Attention
Multi-Head Attention
GPT 实现
预训练
分类微调
指令微调
LoRA
GitHub 上最受欢迎的 ML 教程之一。Manning 出版社配套书籍。笔记本电脑即可运行,无需 GPU。附 17+ 小时视频课程。Bonus 章节覆盖 Llama/Qwen/Gemma。
适合:会 Python 想深入理解 LLM(不只是调 API)的开发者。
你会造出什么
光线追踪渲染器:漫反射/金属/电介质材质、景深、纹理、体积雾、BVH 加速、蒙特卡洛积分。
光线-球体相交
抗锯齿
材质系统
景深/运动模糊
纹理/Perlin 噪声
BVH 加速结构
蒙特卡洛方法
图形学入门经典。三册渐进深入,CC0 公共领域许可。Peter Shirley(图形学教授)将多年教学浓缩为最易懂的光线追踪入门。能生成照片级真实感图像。
适合:对图形学好奇的人、游戏开发者、想要有视觉成就感的 C++ 学习者。