著《史记索隐》三十卷,世号"小司马"。司马贞以《史记》旧注音义年远散失,乃采摭南朝宋徐广《史记音义》、裴骃《史记集解》、齐邹诞生《史记集注》、唐刘伯庄《史记音义》《史记地名》等诸家的注文,参阅韦昭、贾逵、杜预、谯周等人的论著、己见,撰成对后世很有影响的史学名著《史记索隐》,该书音义并重,注文翔实,对疏误缺略补正颇多,具有极高的史学研究价值,与南朝时期的宋国裴骃的《史记集解》、唐张守节的《史记正义》合称"史记三家注"。后世史学家誉称该书"价值在裴、张两家之上"。
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