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出版者:北京大學齣版社

作者:呂偉臣 霍言

出品人:

頁數:294

译者:

出版時間:2002-6

價格:22.00元

裝幀:

isbn號碼:9787301056868

叢書系列:

圖書標籤:

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深入理解麵嚮對象編程：以 C++ 為例的現代軟件開發實踐 本書旨在為希望係統學習麵嚮對象編程（OOP）範式，並掌握現代軟件工程實踐的讀者提供一本全麵而深入的指南。 我們將使用 C++ 語言作為核心載體，但這絕非一本單純的 C++ 語法參考手冊。相反，本書的重點在於“思想”——如何運用麵嚮對象的設計原則、設計模式以及高效的內存管理策略，構建齣結構清晰、可維護性強、性能卓越的復雜軟件係統。 --- 第一部分：麵嚮對象思想的基石與深入 C++ 特性 本部分將讀者從基礎的結構化編程思維中解放齣來，徹底擁抱麵嚮對象的設計哲學。 第一章：從數據結構到抽象——重塑思維模型 超越過程： 探討結構化編程（如過程式語言）的局限性，以及為何需要抽象來應對日益增長的軟件復雜度。 封裝的藝術： 深入剖析封裝的真正含義，不僅僅是 `private` 關鍵字的使用，更在於信息隱藏的策略和接口的清晰定義。我們將分析如何通過構造函數、析構函數和訪問器（Getters/Setters）來精確控製對象的生命周期和內部狀態。 類與對象的精確界定： 通過大量實際案例區分“類”（藍圖）和“對象”（實體），討論靜態成員與實例成員的適用場景，以及 `this` 指針在成員函數中的關鍵作用。 第二章：繼承與多態的威力：構建層次化結構 繼承的“Is-A”關係： 係統闡述繼承的原理及其在代碼復用中的地位。重點分析公有繼承、保護繼承和私有繼承在不同場景下的語義差異。 虛函數與運行時綁定： 這是理解多態的核心。我們將詳細講解虛函數錶的（vtable）的內部工作機製，以及虛函數如何實現動態分派。深入探討虛函數在大型框架設計中的重要性。 抽象基類與純虛函數： 介紹如何利用抽象基類（Interface/Protocol）來定義契約，強製派生類實現特定行為。對比 C++ 中基於類的多態與接口（如 Java/C）的實現差異。 對象切片問題（Object Slicing）： 識彆並規避編程中常見的對象切片陷阱，理解多態操作中對象信息的丟失問題及其解決方案（通常是始終通過指針或引用操作派生類對象）。 第三章：資源管理與RAII原則 C++ 內存模型迴顧： 簡要迴顧堆（Heap）與棧（Stack）的內存分配機製，為後續的智能指針打下基礎。 構造函數與析構函數的雙重責任： 強調構造函數負責資源的獲取（Acquire），析構函數負責資源的釋放（Release）。 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）： 將此作為 C++ 資源管理的核心範式。通過分析文件句柄、網絡連接、鎖對象等資源，展示 RAII 如何確保資源在任何情況下（包括異常拋齣時）都能被安全迴收，從而避免資源泄漏。 --- 第二部分：高級特性與現代 C++ 實踐 本部分聚焦於 C++ 獨有的強大特性，特彆是那些與現代軟件開發效率和安全性息息相關的機製。 第四章：運算符重載與類型轉換的陷阱 自定義行為： 講解如何重載常見的算術運算符（如 `+`, `-`）、流運算符（`<<`, `>>`）以及下標運算符 `[]`，使自定義類型使用起來更像內置類型。 友元（Friendship）： 討論友元函數和友元類的概念，分析其在打破封裝界限的必要性，並強調其應被謹慎使用的原因。 顯式構造函數與類型轉換操作符： 深入分析 `explicit` 關鍵字如何阻止編譯器進行不必要的隱式類型轉換，從而提高代碼的明確性和安全性。討論如何安全地編寫類型轉換函數。 第五章：模闆元編程的入門與泛型編程 模闆的本質： 將 C++ 模闆視為編譯期代碼生成機製，而非簡單的宏替換。 函數模闆與類模闆： 詳細演示如何編寫適用於多種數據類型的通用函數和容器類。 模闆特化與偏特化： 學習如何為特定的類型提供定製化的模闆實現，以優化性能或處理特殊邊界情況。 泛型編程的優勢與挑戰： 討論泛型編程如何提高代碼的復用性，以及模闆實例化帶來的編譯時間延長和錯誤信息冗餘問題。 第六章：異常處理與錯誤恢復機製 結構化異常處理： 詳細介紹 `try-catch-throw` 機製，強調異常是用於報告不可恢復錯誤的機製。 異常安全保證： 深入講解異常安全的三種級彆：基本保證、強保證和無異常保證，並結閤 RAII 策略說明如何達到強異常安全。 異常規範（Deprecated/Modern View）： 討論舊版異常規範的曆史地位，以及現代 C++ 如何通過 `noexcept` 來明確函數是否會拋齣異常。 --- 第三部分：構建健壯的係統——設計原則與進階工具 本部分將理論與實際工程相結閤，側重於如何用 C++ 語言實現業界公認的最佳實踐。 第七章：設計模式在 C++ 中的應用 本書選取並詳細剖析瞭以下核心設計模式，並提供完整的 C++ 代碼實現： 創建型模式： 深入解析工廠方法（Factory Method）、抽象工廠（Abstract Factory）和單例（Singleton）模式，特彆是單例模式在並發環境下的綫程安全實現。 結構型模式： 重點講解適配器（Adapter）、裝飾器（Decorator）和代理（Proxy）模式，它們如何幫助我們在不修改現有類代碼的情況下擴展功能。 行為型模式： 探討觀察者（Observer）模式在事件驅動係統中的應用，以及命令（Command）模式如何實現請求的封裝和撤銷功能。 第八章：內存管理的高級策略與智能指針 手動內存管理的風險： 通過案例分析 `new` 和 `delete` 誤用導緻的內存泄漏、懸掛指針（Dangling Pointers）和雙重釋放（Double Free）問題。 現代 C++ 智能指針： 徹底講解 `std::unique_ptr`（獨占所有權）、`std::shared_ptr`（共享所有權）和 `std::weak_ptr`（弱引用）的使用場景和底層實現原理。 循環引用問題： 闡述 `shared_ptr` 導緻的循環引用問題，並展示 `weak_ptr` 如何優雅地解決這一問題，確保對象能夠正確銷毀。 第九章：麵嚮接口編程與解耦策略 依賴倒置原則（DIP）： 講解如何使高層模塊不依賴於低層模塊的實現細節，而是依賴於抽象（接口）。 函數對象（Functors）與 `std::function`： 將函數視為一等公民，使用函數對象和 `std::function` 來實現靈活的算法封裝和迴調機製，進一步降低模塊間的耦閤度。 編譯時依賴與運行時依賴的分離： 通過前嚮聲明（Forward Declarations）和指針/引用間接性，最小化頭文件間的編譯依賴，顯著加快編譯速度。 --- 本書的特色在於： 它不局限於單一語法的講解，而是將 C++ 語言特性視為實現健壯、可擴展、高性能軟件的工具集。讀者在學完本書後，將不僅知道如何寫齣能運行的代碼，更懂得如何寫齣被同行認可的、符閤現代軟件工程原則的優雅代碼。本書適閤有 C 語言或初級編程基礎，渴望邁嚮高級軟件開發領域，並希望深入理解麵嚮對象設計精髓的學習者。

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這本書的語言風格是極其樸實和口語化的，幾乎沒有使用任何晦澀難懂的學術術語，讀起來感覺就像是一位經驗豐富的老工程師在你身邊低聲指導。更難能可貴的是，作者對編程中的“規範化”和“代碼美學”也有所涉獵，雖然篇幅不多，但影響深遠。他反復強調變量命名應具有描述性（例如，用`lngTotalCount`而不是簡單的`t`），以及如何閤理地使用空行和縮進來提高代碼的可讀性。這在很多初級教程中是被忽略的環節，大傢總覺得隻要程序能運行就行。但這本書明確指齣，寫代碼不僅僅是寫給自己看，更是為瞭讓未來的自己和團隊成員能快速理解。在講解到模塊（Modules）和過程（Procedures）的劃分時，作者甚至用瞭一個生動的比喻，將一個混亂的程序比作一團打結的毛綫球，而結構化的編程就是整理綫團的過程。這種對工程素養的早期培養，對於任何一個渴望成為專業開發者的讀者來說，都是無價之寶。

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關於高級特性的覆蓋，我必須承認，這本書的範圍確實受限於VB6.0本身的技術棧，它不會帶你進入現代互聯網應用開發的領域。但它在“麵嚮窗體”的設計哲學上做到瞭極緻的深入。書中花瞭大量篇幅介紹如何利用VB的MDI（多文檔界麵）和自定義控件（ActiveX Controls）來構建那些如今看來雖然老派但功能完備的桌麵軟件架構。特彆是關於自定義控件的屬性頁和事件模型的定製，講解得非常透徹，甚至包括瞭如何利用ActiveX DLL來共享代碼庫。這些內容對於理解“組件化”思想的起源非常有幫助。盡管我們現在主要使用JS或Python的GUI庫，但理解VB6.0當年是如何管理窗體生命周期、消息泵和控件事件的，能讓你更清晰地認識到現代GUI框架的演進路綫。它提供瞭一個清晰的曆史快照，讓你知道“為什麼現在的框架是這個樣子的”，而不是僅僅停留在“它就是這個樣子的”的錶層認知上。

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這本書的真正價值，體現在它對“調試”（Debugging）過程的耐心闡述上。在我的初學階段，程序運行報錯是傢常便飯，錯誤信息常常是晦澀難懂的一串代碼提示，讓人摸不著頭腦，重裝係統的心都有瞭。這本書的其中一個章節，專門用大量的篇幅圖解瞭如何在VB6.0集成環境中利用斷點（Breakpoints）、觀察窗口（Watch Window）和即時窗口（Immediate Window）來追蹤變量的值和程序的執行流程。作者沒有停留在理論層麵，而是設置瞭一個復雜的、故意齣錯的計算器程序作為案例，一步一步地帶著讀者進入調試模式，實時觀察變量是如何一步步偏離預期的結果的。這種“手把手”的演示，遠比那些隻告訴你“要檢查變量”的書籍來得有效得多。通過這個過程，我不再害怕那些紅色的錯誤提示，而是將其視為學習和改進代碼的機會。這種解決問題的思維模式的培養，遠比記住語法規則本身要重要得多，它為我將來學習其他更現代的語言打下瞭堅實的邏輯基礎。

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深入閱讀後，我注意到作者在處理數據結構和用戶交互的結閤上，展現齣一種返璞歸真的智慧。今天的很多教程都傾嚮於直接引入復雜的數據庫連接或網絡API，讓初學者還沒搞明白循環是什麼，就已經被ORM和JSON搞得暈頭轉嚮。然而，這本書卻巧妙地利用VB6.0強大的內置功能，重點講解瞭如何使用數組（Arrays）來臨時存儲和管理少量數據，以及如何通過菜單和對話框（如MsgBox和InputBox）來與用戶進行最直接的交互。例如，書中有一個關於“待辦事項列錶”的小項目，它完全不需要外部文件或數據庫，所有數據都在程序運行時存儲在一個內存數組裏，關閉程序即消失。雖然功能簡陋，但它完美地展示瞭數據在內存中如何被存取、修改和迭代。這種專注基礎的做法，迫使讀者必須清晰地理解變量的生命周期和內存分配的基本概念，避免瞭對“黑箱”技術的過度依賴，培養瞭紮實的底層理解能力。

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這本書的封麵設計，坦率地說，有點讓人迴想起上個世紀末的計算機書籍風格，色彩搭配和字體選擇都透著一股濃厚的懷舊氣息。初拿到手，我其實心裏是打鼓的，畢竟現在的主流開發語言日新月異，VB6.0似乎已經退居二綫，甚至可以說是“古董”級彆的技術瞭。然而，翻開目錄，我纔發現編寫者對這個領域的理解是相當紮實的。它沒有盲目追逐時髦的框架或復雜的麵嚮對象設計理論，而是將筆墨集中在最基礎、最核心的事件驅動編程模型上。例如，對於控件的拖放、屬性的設置以及最基本的流程控製語句如If...Then...Else和Do...Loop的講解，簡直是教科書級彆的清晰度。作者似乎深知一個編程初學者的痛點——那就是麵對滿屏的陌生英文術語時的無助感。因此，書中對於每一個關鍵字的解釋都非常詳盡，配上瞭大量帶有詳細注釋的示例代碼截圖，讓你能清晰地看到代碼是如何一步步構建一個簡單應用程序的。這種腳踏實地的教學方法，對於想瞭解傳統Windows桌麵應用開發邏輯的讀者來說，無疑是一劑強心針，讓我這個對編程隻有模糊概念的人，至少能快速上手編寫齣能跑起來的東西。

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