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出版者:清华大学出版社

作者:杨正华

出品人:

页数:334

译者:

出版时间:2002-8-1

价格:32.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787900643315

丛书系列:

图书标签:

• Delphi
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深入 C++ 现代编程范式：从基础到高级应用 本书特色： 全面覆盖 C++11/14/17/20 标准： 紧跟 C++ 语言发展的最新步伐，深入讲解新特性，确保读者掌握当前最前沿的编程技术。 强调实践与效率： 理论讲解与大量实战案例紧密结合，侧重于如何编写出高效、健壮、易于维护的 C++ 代码。 系统化的设计思想： 不仅教授语法，更注重面向对象、泛型编程、并发编程等核心设计思想的培养。 面向专业开发者： 适合有一定 C/C++ 基础，希望系统提升 C++ 综合能力，迈向高级开发的工程师。 --- 第一部分：C++ 核心与现代语言特性 第 1 章：C++ 语言的复兴与现代基石 本章首先回顾 C++ 语言的发展脉络，重点阐释 C++11 以来标准库和语言特性带来的范式转变。我们将深入解析右值引用 (Rvalue References) 及其核心应用——移动语义 (Move Semantics)。通过详细对比深拷贝与浅拷贝，展示移动构造函数和移动赋值运算符如何大幅提升资源密集型对象的性能，例如 `std::vector` 和智能指针的操作。 随后，我们探讨`constexpr` 关键字在编译期计算中的威力，以及它如何与模板元编程（Template Metaprogramming, TMP）结合，实现极致的零开销抽象。本章还会介绍`override` 和 `final` 关键字，确保虚函数调用的安全性和多态行为的明确性。 第 2 章：类型系统与模板的深度探索 模板是 C++ 的核心抽象机制，本章将超越基础模板函数和类的使用，深入到变长参数模板 (Variadic Templates) 的机制。我们将详细解析初始化列表 (Initializer Lists)、参数包 (Parameter Packs) 的展开技巧，并介绍如何使用 `sizeof...` 和递归/Fold Expressions 来处理任意数量的模板参数。 此外，本章重点介绍 C++17 引入的模板参数推导 (Class Template Argument Deduction, CTAD)，以及Concepts (概念) 在 C++20 中对模板约束的革命性影响。通过实例演示 Concepts 如何提高模板代码的可读性、可维护性，并在编译期提供清晰的错误信息。 第 3 章：内存管理与 RAII 的终极形态 本章专注于 C++ 强大的、但同时也是最易出错的内存管理领域。我们不仅复习了 `new`/`delete` 的陷阱，更专注于现代 C++ 的首选方案——智能指针。详细剖析 `std::unique_ptr`、`std::shared_ptr` 和 `std::weak_ptr` 的内部机制、引用计数策略及其性能考量。特别关注循环引用问题的解决（通过 `weak_ptr`）以及自定义 Deleter 的实现。 资源获取即初始化 (RAII) 原则贯穿本章。我们将展示如何利用 RAII 模式封装文件句柄、网络连接、互斥锁等非内存资源，确保资源在任何情况下都能被正确释放，从而构建健壮的程序结构。 第二部分：面向对象与泛型编程的精进 第 4 章：多态性的高级应用与接口设计 本章深入探讨 C++ 的运行时多态，聚焦于抽象基类 (Abstract Base Classes) 的设计原则。我们将讨论虚函数的成本，以及何时应优先使用静态多态（模板）而非动态多态（虚函数）。 重点内容包括纯虚函数 (Pure Virtual Functions) 的应用、虚析构函数的必要性，以及如何在多继承和虚继承中管理复杂的类层次结构，避免菱形继承问题。本章还将引入 `std::function` 和函数对象 (Functors)，展示它们如何作为统一的、类型擦除后的可调用对象接口，实现更灵活的回调机制。 第 5 章：泛型编程与标准模板库 (STL) 源码剖析 本章将 STL 从一个“库”提升为一种“编程范式”。我们不仅仅是使用容器，而是理解其底层工作原理。详细解析 `std::vector` 的内存布局、`std::map`/`std::unordered_map` 的实现选择（红黑树与哈希表）。 更重要的是，本章将带领读者深入迭代器 (Iterators) 的世界，理解其概念、分类（输入、输出、前向、双向、随机访问），以及迭代器失效的常见场景。通过理解这些底层机制，读者可以更有效地选择容器、编写出性能更优的算法。 第 6 章：新一代算法：范围 (Ranges) 与函数式编程元素 C++20 引入的 Ranges 库极大地简化了 STL 算法的使用。本章详细介绍 Ranges 的核心概念：视图 (Views) 和管道操作符 (`|`)。通过 Range，我们可以以更清晰、更接近声明式的方式组合多个算法，避免创建大量的临时对象，从而实现“惰性计算”。 同时，本章探讨 C++ 中函数式编程的元素，包括：Lambda 表达式的捕获机制（按值、按引用、捕获所有），以及如何使用这些现代工具来替代传统的函数指针和仿函数，实现简洁、强大的代码块传递。 第三部分：并发、系统编程与性能优化 第 7 章：现代 C++ 并发模型：线程、锁与原子操作 并发编程是现代多核处理器时代的核心挑战。本章系统介绍 C++ 标准库提供的并发工具：`std::thread` 的生命周期管理、互斥量 (`std::mutex`) 及其封装（如 `std::lock_guard`, `std::unique_lock`）的使用，以及条件变量 (`std::condition_variable`) 实现线程间的同步通信。 重点深入原子操作 (Atomic Operations)，理解其与互斥量的性能差异，以及如何在不使用锁的情况下安全地修改共享数据。本章还将讨论 `std::future` 和 `std::async` 提供的异步任务管理机制。 第 8 章：内存模型与数据竞争的根源 仅仅使用锁并不能保证并发安全。本章深入 C++11 标准定义的内存模型 (Memory Model)。我们将详细解释数据竞争 (Data Races) 的概念、未定义行为的后果，并解释内存顺序 (Memory Ordering)（如 `std::memory_order_relaxed`, `seq_cst` 等）如何影响编译器和处理器的指令重排，从而确保并发代码的正确性。 第 9 章：性能剖析与工具链集成 高质量的 C++ 程序必须是高效的。本章聚焦于如何识别和消除性能瓶颈。内容包括： 1. 剖析工具的使用： 介绍诸如 Valgrind (Callgrind) 或 Linux Perf 等工具的基本使用方法，指导读者定位热点代码。 2. 编译器优化选项： 讲解 `-O2`, `-O3`, LTO (Link Time Optimization) 等选项对最终二进制文件的影响。 3. 内联 (Inlining) 的艺术： 分析函数内联对性能的影响（优点与副作用），以及如何通过 `inline` 关键字和属性来指导编译器。 4. 缓存友好性： 讨论数据局部性（Data Locality）和伪共享 (False Sharing) 等底层硬件因素如何影响代码性能，并提供优化数据结构布局的策略。 第四部分：工程化与跨平台开发 第 10 章：模块化与构建系统：CMake 深度实践 在大型 C++ 项目中，合理的模块划分和高效的构建系统至关重要。本章详细讲解 CMake 的现代用法。从基础的目标定义、属性设置，到高级的外部库查找（Find Modules）、配置依赖关系（Target-based Dependencies），以及如何管理 CTest（测试）和 CPack（打包）。 我们将侧重于如何利用 C++20 引入的 Modules 特性（如果编译器和工具链支持），替代传统的头文件依赖，以极大地加速编译时间。 第 11 章：异常安全与错误处理的健壮之道 异常是 C++ 错误处理的强大机制，但必须正确使用。本章探讨异常安全保证的三个级别：基本保证、强保证和无异常保证。重点教授如何通过 RAII 原则结合异常安全技术，确保复杂操作在抛出异常时状态的一致性。 此外，本章还将对比异常处理与返回值/`std::expected`（C++23）等错误处理机制的适用场景，帮助读者根据项目需求做出最佳选择。 第 12 章：测试、调试与可移植性 最后，本章关注 C++ 代码的工程质量。介绍流行的单元测试框架（如 Google Test 或 Catch2）的使用，强调测试驱动开发 (TDD) 在 C++ 中的价值。在调试方面，深入讲解如何有效利用 GDB/LLDB 等调试器进行多线程调试和内存检查。最后，探讨跨平台开发中需要注意的 ABI 兼容性、字节序问题以及编译器的特定行为差异。 --- 读者对象： 具备 C/C++ 基础知识，希望系统性掌握 C++11/14/17/20 全部核心特性，并致力于编写高性能、高可靠性软件的软件工程师、系统架构师。 预备知识： 熟悉 C 语言或早期 C++ 语法，理解基本的编程概念（如函数、类、指针）。

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我接触过一些编程书籍，它们往往在讲解过程中会陷入技术细节的泥潭，导致读者很快就失去了兴趣。这本书的“趣味”标签让我联想到一种更侧重于启发和激发兴趣的教学方法。我期待看到作者如何将枯燥的逻辑思维转化为有趣的谜题或挑战。比如，能否用一些游戏化的方式来解释循环和条件判断？或者是否会引入一些非常规的、能让人眼前一亮的编程技巧来展示语言的灵活性？这种“趣味性”如果能贯穿始终，将极大地帮助我维持学习的动力。如果书中能多一些历史的轶事或者不同编程范式的对比，用讲故事的方式来讲解技术演进，相信会更加引人入胜，让学习过程不再是机械的重复劳动。

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阅读体验的连贯性对我来说至关重要。一本好的技术书，其章节之间的过渡应该如同行云流水一般自然，知识点的铺垫和承接要严丝合缝。我希望这本书在结构上是经过精心设计的，不会出现“这个概念前面没讲，但现在却要用它”的突兀情况。特别是对于一个初学者，逻辑上的跳跃是致命的。如果书中能够采用一种递进式的结构，从最简单的图形化操作逐步过渡到代码逻辑的构建，并且在每一章的末尾都有清晰的总结和下一章的预告，那么它就能成为一本非常可靠的自学教材。这种严谨的内部逻辑，远比花哨的封面更能体现作者的专业素养和对读者的尊重。

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这本书的封面设计确实很抓人眼球，那种色彩搭配和字体选择，让人一眼就能感受到一股活力和亲切感。我拿到手的时候，就被那种“趣味”的气息所吸引，仿佛它不是一本枯燥的技术书籍，而是一本可以带着好奇心去探索的冒险指南。书本的装帧质量也挺不错，纸张的触感和印刷的清晰度都很让人满意，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。光是翻阅前几页，我就能体会到作者在排版和视觉呈现上的用心，这一点对于初学者来说至关重要，它能极大地降低学习的心理门槛。我希望这本书能在引导我进入编程世界的同时，也能提供一种愉悦的阅读体验，而不是让我觉得像是在啃一本厚重的字典。期待它在内容的组织上也能像它的外表一样赏心悦目，能够用一种更贴近生活的方式来阐述复杂的编程概念。

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作为一个对编程世界充满好奇的新手，我最看重的是学习曲线的平滑程度。这本书的标题点明了“导学”二字，这让我抱有很高的期望，希望它能像一位耐心的向导，一步一个脚印地引领我穿越初期的迷雾。我尤其关注它在基础概念引入时的深度和广度。好的导学书不应该只是简单地罗列语法，更重要的是要解释“为什么”要这样做，以及这些概念在实际应用中的意义。我希望能看到很多生动的例子，那些能让我立刻在自己的电脑上敲打出来并看到即时反馈的代码片段，这种即时满足感是巩固学习效果的关键。如果书中能巧妙地穿插一些小项目的实践，那就更完美了，这样就能将零散的知识点串联成一个完整的认知框架，而不是孤立的知识点堆砌。

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从一个更注重实践的角度来看，我非常关注这本书的实用价值和前瞻性。虽然是导学性质，但也不能完全脱离实际应用。我希望它在讲解完基础之后，能提供一些面向实际工作场景的入门级案例，哪怕只是简单的界面设计或者数据处理。同时，我对编程语言的生态环境也很感兴趣，不知道这本书是否会涉及一些常用的开发工具、调试技巧，或者如何利用现有的库来加速开发。一个全面的导学不仅要教你如何“写代码”，还要教你如何成为一个“有效的开发者”。如果书中能够对未来技术发展的一些趋势有所提及，即使只是浅尝辄止，也会让这本书的价值大大提升，因为它能帮助我建立一个更广阔的视野。

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