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出版者:北京大学出版社

作者:吕伟臣 霍言

出品人:

页数:294

译者:

出版时间:2002-6

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787301056868

丛书系列:

图书标签:

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深入理解面向对象编程：以 C++ 为例的现代软件开发实践 本书旨在为希望系统学习面向对象编程（OOP）范式，并掌握现代软件工程实践的读者提供一本全面而深入的指南。 我们将使用 C++ 语言作为核心载体，但这绝非一本单纯的 C++ 语法参考手册。相反，本书的重点在于“思想”——如何运用面向对象的设计原则、设计模式以及高效的内存管理策略，构建出结构清晰、可维护性强、性能卓越的复杂软件系统。 --- 第一部分：面向对象思想的基石与深入 C++ 特性 本部分将读者从基础的结构化编程思维中解放出来，彻底拥抱面向对象的设计哲学。 第一章：从数据结构到抽象——重塑思维模型 超越过程： 探讨结构化编程（如过程式语言）的局限性，以及为何需要抽象来应对日益增长的软件复杂度。 封装的艺术： 深入剖析封装的真正含义，不仅仅是 `private` 关键字的使用，更在于信息隐藏的策略和接口的清晰定义。我们将分析如何通过构造函数、析构函数和访问器（Getters/Setters）来精确控制对象的生命周期和内部状态。 类与对象的精确界定： 通过大量实际案例区分“类”（蓝图）和“对象”（实体），讨论静态成员与实例成员的适用场景，以及 `this` 指针在成员函数中的关键作用。 第二章：继承与多态的威力：构建层次化结构 继承的“Is-A”关系： 系统阐述继承的原理及其在代码复用中的地位。重点分析公有继承、保护继承和私有继承在不同场景下的语义差异。 虚函数与运行时绑定： 这是理解多态的核心。我们将详细讲解虚函数表的（vtable）的内部工作机制，以及虚函数如何实现动态分派。深入探讨虚函数在大型框架设计中的重要性。 抽象基类与纯虚函数： 介绍如何利用抽象基类（Interface/Protocol）来定义契约，强制派生类实现特定行为。对比 C++ 中基于类的多态与接口（如 Java/C）的实现差异。 对象切片问题（Object Slicing）： 识别并规避编程中常见的对象切片陷阱，理解多态操作中对象信息的丢失问题及其解决方案（通常是始终通过指针或引用操作派生类对象）。 第三章：资源管理与RAII原则 C++ 内存模型回顾： 简要回顾堆（Heap）与栈（Stack）的内存分配机制，为后续的智能指针打下基础。 构造函数与析构函数的双重责任： 强调构造函数负责资源的获取（Acquire），析构函数负责资源的释放（Release）。 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）： 将此作为 C++ 资源管理的核心范式。通过分析文件句柄、网络连接、锁对象等资源，展示 RAII 如何确保资源在任何情况下（包括异常抛出时）都能被安全回收，从而避免资源泄漏。 --- 第二部分：高级特性与现代 C++ 实践 本部分聚焦于 C++ 独有的强大特性，特别是那些与现代软件开发效率和安全性息息相关的机制。 第四章：运算符重载与类型转换的陷阱 自定义行为： 讲解如何重载常见的算术运算符（如 `+`, `-`）、流运算符（`<<`, `>>`）以及下标运算符 `[]`，使自定义类型使用起来更像内置类型。 友元（Friendship）： 讨论友元函数和友元类的概念，分析其在打破封装界限的必要性，并强调其应被谨慎使用的原因。 显式构造函数与类型转换操作符： 深入分析 `explicit` 关键字如何阻止编译器进行不必要的隐式类型转换，从而提高代码的明确性和安全性。讨论如何安全地编写类型转换函数。 第五章：模板元编程的入门与泛型编程 模板的本质： 将 C++ 模板视为编译期代码生成机制，而非简单的宏替换。 函数模板与类模板： 详细演示如何编写适用于多种数据类型的通用函数和容器类。 模板特化与偏特化： 学习如何为特定的类型提供定制化的模板实现，以优化性能或处理特殊边界情况。 泛型编程的优势与挑战： 讨论泛型编程如何提高代码的复用性，以及模板实例化带来的编译时间延长和错误信息冗余问题。 第六章：异常处理与错误恢复机制 结构化异常处理： 详细介绍 `try-catch-throw` 机制，强调异常是用于报告不可恢复错误的机制。 异常安全保证： 深入讲解异常安全的三种级别：基本保证、强保证和无异常保证，并结合 RAII 策略说明如何达到强异常安全。 异常规范（Deprecated/Modern View）： 讨论旧版异常规范的历史地位，以及现代 C++ 如何通过 `noexcept` 来明确函数是否会抛出异常。 --- 第三部分：构建健壮的系统——设计原则与进阶工具 本部分将理论与实际工程相结合，侧重于如何用 C++ 语言实现业界公认的最佳实践。 第七章：设计模式在 C++ 中的应用 本书选取并详细剖析了以下核心设计模式，并提供完整的 C++ 代码实现： 创建型模式： 深入解析工厂方法（Factory Method）、抽象工厂（Abstract Factory）和单例（Singleton）模式，特别是单例模式在并发环境下的线程安全实现。 结构型模式： 重点讲解适配器（Adapter）、装饰器（Decorator）和代理（Proxy）模式，它们如何帮助我们在不修改现有类代码的情况下扩展功能。 行为型模式： 探讨观察者（Observer）模式在事件驱动系统中的应用，以及命令（Command）模式如何实现请求的封装和撤销功能。 第八章：内存管理的高级策略与智能指针 手动内存管理的风险： 通过案例分析 `new` 和 `delete` 误用导致的内存泄漏、悬挂指针（Dangling Pointers）和双重释放（Double Free）问题。 现代 C++ 智能指针： 彻底讲解 `std::unique_ptr`（独占所有权）、`std::shared_ptr`（共享所有权）和 `std::weak_ptr`（弱引用）的使用场景和底层实现原理。 循环引用问题： 阐述 `shared_ptr` 导致的循环引用问题，并展示 `weak_ptr` 如何优雅地解决这一问题，确保对象能够正确销毁。 第九章：面向接口编程与解耦策略 依赖倒置原则（DIP）： 讲解如何使高层模块不依赖于低层模块的实现细节，而是依赖于抽象（接口）。 函数对象（Functors）与 `std::function`： 将函数视为一等公民，使用函数对象和 `std::function` 来实现灵活的算法封装和回调机制，进一步降低模块间的耦合度。 编译时依赖与运行时依赖的分离： 通过前向声明（Forward Declarations）和指针/引用间接性，最小化头文件间的编译依赖，显著加快编译速度。 --- 本书的特色在于： 它不局限于单一语法的讲解，而是将 C++ 语言特性视为实现健壮、可扩展、高性能软件的工具集。读者在学完本书后，将不仅知道如何写出能运行的代码，更懂得如何写出被同行认可的、符合现代软件工程原则的优雅代码。本书适合有 C 语言或初级编程基础，渴望迈向高级软件开发领域，并希望深入理解面向对象设计精髓的学习者。

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