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出版者:机械工业出版社

作者:(英)Peter McBride

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-01-01

价格:19.0

装帧:

isbn号码:9787111068334

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编程基石：C++面向对象实践指南 这是一本深入剖析现代C++编程范式、聚焦于面向对象设计与实现技巧的实战手册。 本书旨在为具备一定C++基础的开发者提供一条通往精通高级特性的桥梁，重点阐述如何运用C++的强大功能构建健壮、高效、可维护的大型软件系统。全书内容聚焦于“如何正确地使用C++”，而非仅仅停留在语法层面。 第一部分：C++现代特性的深度挖掘与应用 本部分将系统回顾并深入探讨C++11/14/17/20标准带来的核心改进，这些特性是构建现代高性能软件的基石。 第一章：内存管理的精细化控制 我们将从底层视角审视C++的内存模型，详细解析堆与栈的生命周期管理。重点讨论智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）的内部机制、适用场景及性能考量。不再仅仅是简单地使用它们，而是理解它们如何通过RAII（资源获取即初始化）原则彻底消弭C++中最常见的内存泄漏和悬空指针问题。此外，还将深入讲解自定义内存分配器（Custom Allocators）的设计与集成，尤其是在高并发或嵌入式环境中优化性能的必要性。 第二章：右值引用与移动语义的性能革命 理解右值引用（Rvalue References）是掌握C++高性能编程的关键。本章将详述移动语义（Move Semantics）如何通过避免不必要的深拷贝，极大地提升容器操作、返回值传递以及临时对象处理的效率。我们将详细分析完美转发（Perfect Forwarding）的实现原理，即如何利用`std::forward`在函数模板中保持参数的左值/右值属性，确保资源的“恰当转移”。 第三章：模板元编程（TMP）的高级运用 本书将模板从简单的代码生成工具提升到编译期计算的强大引擎。内容涵盖类型萃取（Type Traits）的构造、SFINAE（替换失败为）在复杂模板重载中的应用，以及C++20引入的Concepts（概念）如何彻底简化模板约束的表达。我们将通过实际案例，展示如何利用TMP在编译期进行类型检查、常量计算和代码优化，从而生成更安全、更快的运行时代码。 第四章：并发编程的现代范式 在多核时代，并发是软件性能的决定性因素。本章深入研究`std::thread`、互斥量、条件变量的基础用法后，重点转向原子操作（Atomics）的使用和性能权衡。更重要的是，我们将探讨Futures, Promises, 和 Asynchronous Tasks（`std::async`），以及如何利用这些高级工具构建无锁或低锁的高效并发数据结构，规避死锁和竞态条件。 第二部分：面向对象设计的深入实践与原则 本部分将C++的面向对象特性与工业级软件设计原则相结合，探讨如何利用语言特性实现清晰、灵活的设计。 第五章：继承、多态与接口设计 深入剖析虚函数机制的内存布局（虚表），理解虚函数调用的开销。重点阐述抽象基类（Abstract Base Classes）的设计，确保接口的稳定性和可扩展性。讨论组合优于继承（Composition over Inheritance）的设计哲学，并在何种情况下使用纯虚函数接口，何种情况下使用CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）进行静态多态。 第六章：封装的艺术：类设计与数据布局 本书强调，优秀的类设计是优秀软件的基石。我们将讨论最小惊讶原则（Principle of Least Astonishment）在类设计中的体现，包括如何恰当地使用`private`, `protected`访问限定符。详细分析POD（Plain Old Data）类型、聚合体（Aggregates）与普通类的区别，以及C++对象内存对齐（Padding and Alignment）对性能和接口兼容性的影响。 第七章：面向对象设计原则（SOLID）的C++实现 本章将SOLID原则（单一职责、开放/封闭、里氏替换、接口隔离、依赖倒置）与C++的具体语言特性紧密结合： 单一职责（SRP）：如何通过解耦类和使用策略模式实现。 开放/封闭（OCP）：如何利用模板和多态实现对扩展开放、对修改封闭。 依赖倒置（DIP）：如何使用依赖注入（Dependency Injection），通常通过构造函数或setter注入接口（抽象类或概念），而非硬编码具体实现。 第三部分：库设计与工程实践 本部分聚焦于如何设计出可被其他开发者高效复用、且无明显性能损耗的C++库和组件。 第八章：操作符重载的规范与陷阱 操作符重载是C++的一大特色，但也容易引入歧义。本章提供了一套严格的指导方针：哪些操作符应该被重载（如流操作符`<<`, `>>`，或算术操作符），哪些应该避免。特别强调成员函数与非成员函数重载的选择标准，以及如何确保重载后的操作符符合惯用法的预期行为。 第九章：异常安全保证的层级 异常处理不仅关乎程序是否崩溃，更关乎数据一致性。我们将深入讲解C++异常安全性的三个级别：基本保证、强保证和不抛出保证（No-throw Guarantee）。重点展示如何通过RAII技术，确保在异常抛出时资源能够被正确释放，从而实现强异常安全。 第十-：错误报告与断言机制 本书区分了错误（Error）与异常（Exception）的处理边界。讨论在Precondition（前置条件）、Postcondition（后置条件）和Invariants（不变量）层面如何利用`assert`和自定义的运行时检查来捕获逻辑错误。最后，介绍如何设计一套健壮的、非侵入式的错误码或异常层次结构，以便上层调用者能够清晰地响应不同的故障类型。 总结： 本书不是入门教材，它是一份严肃的工程指南，要求读者对C++的底层机制有基本的了解。通过对现代C++特性、设计原则和工程实践的系统梳理，读者将掌握构建高性能、高可靠性软件所需的深层次技能。阅读完毕后，您将能够自信地驾驭C++的复杂性，写出既符合规范又体现卓越工程思想的代码。

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这本书的文字风格有一种独特的韵味，它既有学术的严谨性，又不失人文关怀。阅读过程中，我很少感到枯燥，这得益于作者在关键知识点处恰到好处的“哲学思考”穿插。比如，在讨论编译和解释的差异时，作者没有简单地罗列两者的优缺点，而是引申到了对不同计算哲学路径的探讨，这让我思考的维度一下子被拓宽了。此外，书中的细节处理也体现了作者对读者的尊重。对于那些需要深入了解底层原理的读者，作者在脚注或附录中提供了更底层的解释和参考资料的链接，但这些内容对初学者来说是可选的，不会造成信息过载。这种“弹性学习路径”的设计非常贴心，保证了新手可以平稳前行，而有经验的人也能找到可以挖掘的深度。全书的语言流畅自然，如同与一位经验丰富、富有耐心的导师进行一对一的交流。

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这本编程入门书籍的封面设计简洁大气，色彩搭配沉稳，一看就是那种注重内涵的教科书风格。打开扉页，扑面而来的是一种严谨而友好的气息，作者的序言非常真诚，既表达了对初学者的鼓励，也坦诚地指出了学习编程的挑战性。我尤其欣赏它对“为什么学”的阐述，没有过多渲染技术带来的光环，而是脚踏实地地告诉读者，学习编程思维对解决问题的重要性。书中的排版布局非常清晰，代码示例的缩进和注释都做得恰到好处，即便是初次接触编程概念的人也能很容易地跟上作者的思路。文字的叙述方式不是那种生硬的术语堆砌，而是穿插着一些贴近生活的比喻，让抽象的逻辑概念变得鲜活起来。比如在讲解流程控制时，作者用到了一个日常购物的场景来比拟“如果…那么…”的判断结构，这种教学技巧非常高明，体现了作者深厚的教学功底。我感觉这本书不仅仅是在教一门语言的语法，更是在引导一种结构化的思考方式，这对于任何想在技术领域深耕的人来说，都是至关重要的基础训练。

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我发现这本书在“编程范式”的介绍上处理得尤为巧妙和成熟。它没有将学习重点仅仅局限在某一种特定的编程风格上，而是在初期就引入了结构化编程的核心思想，并且在后续的章节中，潜移默化地将面向对象的一些基础理念融入到对数据抽象和封装的讨论中。这种超前的视野，避免了读者日后学习新语言时需要进行痛苦的范式转换。书中对错误处理（Error Handling）的讲解更是让我印象深刻，它不是草草带过“异常”这个概念，而是深入讲解了程序健壮性的重要性，并提供了多种错误捕获和恢复的实用模板。对于初学者来说，学会如何编写“不崩溃”的代码和学会编写“能工作”的代码同样重要，而这本书无疑在后者投入了巨大的心力。阅读完这本书，我不仅掌握了基本的语法结构，更重要的是，建立起了一套稳固的、面向工程实践的编程世界观。

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说实话，我拿到这本书时，心里其实是有些忐忑的，毕竟编程的学习曲线常常伴随着“劝退”时刻。然而，这本书处理“难点”的方式简直称得上是艺术。当涉及到指针或者递归这种让无数新手望而生畏的概念时，作者展现了惊人的耐心和清晰度。他们没有直接给出晦涩的定义，而是采用了一种“先观察现象，再归纳本质”的策略。例如，在解释递归时，书中反复使用了一个嵌套的俄罗斯套娃的比喻，并配上了动画般的文字描述，让我仿佛亲眼看到了函数调用栈的压入和弹出过程。更让我惊喜的是，每章末尾的“自我检测与反思”环节，它提供的不是标准答案式的习题，而是更侧重于“思考题”和“设计挑战”，迫使读者将学到的知识应用到解决一个实际的小问题中去，从而真正内化知识。这种注重实践和思考的教学设计，极大地增强了学习的主动性和成就感。

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这本书的结构组织简直是一场流畅的叙事之旅，完全没有传统教材那种章节间生硬的割裂感。作者似乎非常懂得读者的学习曲线，从最基础的变量、数据类型开始，每一步的递进都像是精心编排的棋局，每一步都为下一步的复杂概念做好了铺垫。我特别喜欢它处理复杂数据结构时所采取的渐进式方法。它不是一下子把所有概念砸到你脸上，而是先用最简单的列表（List）概念引入，然后逐步增加数组、记录等概念的复杂度，同时伴随着大量的图示来辅助理解内存中的数据是如何存储和访问的。这些图示的质量非常高，线条流畅，逻辑关系一目了然，这比单纯看文字描述要高效得多。读到后面关于模块化编程的部分，我甚至感觉自己正在阅读一本关于软件工程基础的小册子，而不是一本入门教材。它强调了代码的可读性和维护性，这在很多初级教程中是被忽视的宝贵特质。这本书的价值远超其作为“入门”的定位。

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