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出版者:电子工业出版社

作者:张长海

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-1

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787505363717

丛书系列:

图书标签:

• Pascal
• 程序设计
• 计算机科学
• 编程入门
• 算法
• 数据结构
• 教学
• 教材
• 经典
• 计算机

《C++程序设计与实践》 内容简介 本书旨在为读者提供一套系统、深入且具有高度实践性的C++程序设计学习资源。我们关注的焦点并非某一种特定的编程语言历史或理论的冗长阐述，而是如何利用现代C++（涵盖C++11/14/17/20标准中的核心特性）来构建高效、健壮、可维护的软件系统。全书结构设计严谨，从基础语法概念的夯实，逐步过渡到高级面向对象范式、泛型编程以及并发处理等前沿技术领域。 第一部分：C++ 核心基础与现代范式 本部分奠定了坚实的语言基础，并着重引入了现代C++的关键思想。 第一章：C++ 语言的演进与开发环境配置 我们首先概述了C++标准的发展脉络，强调了为何选择现代标准而非遗留的C++98。详细指导读者配置主流的集成开发环境（IDE）如Visual Studio、CLion或VS Code，确保编译器的兼容性和调试工具的熟练使用。本章着重讲解了C++编译、链接过程的原理，理解头文件、源文件、目标文件之间的关系。 第二章：基础语法、数据类型与表达式 本章深入讲解C++的基本元素：内置类型（`int`, `char`, `bool`, 浮点数）的内存布局和存储限制。特别关注`auto`关键字在类型推导中的应用，以及`decltype`如何精确获取表达式的类型。我们详细剖析了运算符的优先级、结合性和副作用，并引入了`constexpr`用于编译期计算，展示其在性能优化中的潜力。 第三章：控制流与函数结构 覆盖了所有标准的控制结构：顺序、选择（`if`/`switch`）和循环（`for`/`while`/`do-while`）。着重讲解了基于范围的`for`循环（Range-based For Loops）的易用性。在函数部分，我们深入探讨了函数重载、默认参数、可变参数模板（Variadic Templates）的基础应用，以及C++11引入的Lambda表达式，展示其在算法和回调函数中的强大能力。 第四章：内存管理与资源获取即初始化（RAII） 这是本书的核心基石之一。我们摒弃了传统的裸指针管理模式，全面拥抱RAII原则。详细讲解了栈内存与堆内存的区别。核心内容围绕智能指针展开：`std::unique_ptr`（独占所有权）、`std::shared_ptr`（共享所有权）和`std::weak_ptr`（弱引用，用于打破循环引用）。我们通过实例演示了自定义资源管理类（如文件句柄、锁对象）如何通过RAII机制保证资源的确定性释放。 第二部分：面向对象编程与抽象 本部分专注于C++的面向对象特性，强调设计模式在实际工程中的应用。 第五章：类与对象：封装的艺术 深入讲解类的定义、构造函数（包括复制构造函数和移动构造函数）、析构函数的执行顺序。详细区分了`public`, `protected`, `private`访问权限，并探讨了聚合类与POD（Plain Old Data）类型的区别。重点讲解了“三/五/零法则”及其在现代C++中的体现。 第六章：继承、多态与虚函数机制 全面解析继承的机制，包括基类与派生类的构造与销毁。核心聚焦于虚函数、虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr）的工作原理，这是实现运行时多态的关键。我们详细讨论了纯虚函数、抽象类，以及使用`override`和`final`关键字带来的安全性提升。 第七章：操作符重载与类型转换 讲解如何重载算术、关系、逻辑操作符，以及成员访问操作符（如`[]`和`->`）。特别强调了对流操作符（`<<`和`>>`）的重载，以便于自定义类型的输入输出。同时，细致区分了隐式类型转换、显式`static_cast`、`dynamic_cast`、`reinterpret_cast`和`const_cast`的使用场景和潜在风险。 第八章：异常处理与错误报告 系统介绍C++的异常机制，包括`try-catch`块的使用、异常的抛出与捕获。强调了“异常安全”的编程原则，并介绍了标准库提供的异常类（如`std::runtime_error`）。我们对比了使用异常机制和返回错误码的优劣，指导读者在何种场景下应优先选择哪种错误处理策略。 第三部分：泛型编程与标准模板库（STL） 本部分是C++强大的抽象能力所在，着重于模板编程和STL容器、算法的实践应用。 第九章：函数模板与类模板 讲解如何编写不依赖特定数据类型的通用函数和类。重点解析了模板的实例化过程、模板特化（全特化和部分特化）的实现，以及模板编译时错误处理的技巧。 第十章：标准模板库（STL）容器深度解析 详细介绍STL三大组件：容器、迭代器和算法。容器部分涵盖顺序容器（`std::vector`, `std::deque`, `std::list`）的性能特性和适用场景；关联容器（`std::map`, `std::set`, `std::unordered_map`）的底层实现原理（红黑树与哈希表）。我们特别关注`std::vector`的内存分配策略及其对缓存友好的优势。 第十一章：STL 算法与迭代器 介绍大量常用的STL算法（如排序、查找、修改算法），强调使用标准算法而非手写循环的好处。深入讲解迭代器的概念，包括输入、输出、前向、双向和随机访问迭代器，以及C++11引入的`std::begin()`和`std::end()`。 第十二章：C++20 Concepts：约束模板 这是对传统模板元编程复杂性的重大改进。本章专门讲解C++20引入的Concepts，演示如何使用Concepts来约束模板参数，提高模板代码的可读性、可维护性，并提供更清晰的编译错误信息。 第四部分：高级主题与并发编程 本部分面向有经验的开发者，探讨性能优化、元编程以及现代多核系统下的并发控制。 第十三章：模板元编程基础 介绍编译期计算的强大技术。涵盖类型特征（Type Traits，如`std::is_integral`）的应用，以及使用递归模板和`std::enable_if`进行SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）的技术，以实现更精细的模板控制。 第十四章：移动语义与性能优化 彻底解析C++11引入的右值引用、移动构造函数和移动赋值运算符。通过实例清晰展示移动语义如何避免不必要的深拷贝，显著提升涉及大型资源（如`std::vector`）操作的性能。 第十五章：并发编程与多线程 全面转向并发领域。介绍`std::thread`的创建与管理。核心内容是同步机制：互斥锁（`std::mutex`, `std::lock_guard`, `std::unique_lock`）、条件变量（`std::condition_variable`）和原子操作（`std::atomic`）。我们还探讨了死锁的预防策略和现代C++推荐的并发模型。 第十六章：异步操作与未来（Futures） 讲解如何利用`std::async`和`std::future`来管理异步任务的执行和结果获取，提供了一种比直接操作线程更高级、更安全的抽象层级，适用于构建响应式系统。 本书的每一章都配有大量的、经过精心设计的代码示例和练习，旨在确保读者不仅理解理论，更能熟练地将这些知识应用到实际的软件开发项目中。通过本书的学习，读者将能够自信地使用现代C++标准开发高性能、高可靠性的应用程序。

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这本书给我的感受，是一种跨越时空的对话。当我翻阅那些略显陈旧的排版时，我仿佛能听到上世纪编程先驱们在那个资源匮乏的时代，如何用最少的资源去实现最复杂的逻辑。这本书的叙述风格极其克制，甚至带有一丝冷静的疏离感，它从不主动迎合读者的理解水平，而是设定了一个较高的基准线，并期望读者能够爬上去与之并肩。我尤其赞赏作者在讲解模块化设计时的耐心。他不是简单地告诉你“应该”如何划分功能，而是通过一个复杂的、不断迭代的实际案例，一步步演示了为什么最初的简单结构会崩溃，以及如何通过引入新的抽象层级来维护系统的可读性和可维护性。这种“先制造混乱，再提供秩序”的教学手法，效果出奇地好。它让我明白，好的程序设计，其核心价值在于如何管理“复杂性”而非仅仅实现“功能”。书中的每一个代码示例，都经过了精心的锤炼，没有一个多余的字符，都承载着特定的教学目的，这在当代很多代码示例冗余的教材中，是极为罕见的品质。

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这本书最让人印象深刻的地方，在于其内在的逻辑一致性和无懈可击的严密性。它的行文风格宛如一位经验丰富的工匠在向学徒传授独门秘籍，每一个步骤都经过了无数次的实践检验。我发现自己在使用其他语言进行开发时，也会不自觉地模仿书中推荐的命名规范和代码组织方式，这说明这本书已经超越了单纯的语言教程，上升到了软件工程的思维层面。尤其是关于异常处理和错误恢复机制的章节，作者的处理方式显得极为老练和审慎，他强调的不是如何“捕捉”错误，而是如何设计程序，使它在面对预期之外的情况时，能够优雅、可控地退场或恢复。这本书的排版虽然朴素，但注释和关键术语的强调却恰到好处，确保了读者不会在繁复的论述中迷失方向。它没有迎合任何短期的技术热点，而是专注于构建一个永恒的、可靠的编程基础。读完这本书，我感觉自己像是被授予了一张进入严谨编程世界的“通行证”，知道如何去构建那些能够经受时间考验的健壮系统。

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坦白说，初次接触这本书时，我曾一度怀疑自己的选择。市面上那么多新兴的、时髦的编程语言教程，哪个不是图文并茂，充斥着五彩斑斓的语法高亮和即时反馈的在线练习？而这本书，则显得太过“古典”。它更像是一篇篇结构严谨的学术论文合集，文字密度极高，没有太多旨在“娱乐”读者的闲笔。我对其中关于过程式编程范式的深入讨论，感到既吃力又着迷。作者似乎对编程哲学有着近乎偏执的追求，对于变量的作用域、内存管理这些底层细节，毫不留情地进行了地毯式的扫荡。有那么几章，我不得不停下来，泡一杯浓茶，对着白板推导流程图，才能勉强跟上作者的思路。但正是这种近乎苛刻的深度，让我体会到了代码的“骨骼”是如何构建起来的。这本书没有提供任何速成的捷径，它要求你踏踏实实地走好每一步，理解每一个关键字背后的底层逻辑。读完后，我感觉自己像是一名木匠，学会了如何打磨榫卯，而不是仅仅会用钉子把木板拼在一起。它提供的是一种底层的、坚不可摧的编程内功心法。

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要说这本书的阅读体验，那绝对算不上轻松愉快，它更像是一次严肃的智力马拉松。但收获却是实实在在的，它彻底重塑了我对“结构”的理解。书中关于数据结构与程序逻辑如何相互影响的论述，达到了一个令人叹服的高度。作者将抽象的数据结构——比如堆栈和队列——不仅仅作为内存中的概念来介绍，而是直接将其视为控制程序执行流程的强大工具。我记得有一章专门探讨了如何利用特定的结构来优化一个原本效率低下的搜索算法，作者用清晰的数学证明和代码对比，展示了从“能跑”到“高效”之间的鸿沟。这种对性能和形式美的追求，深深地感染了我。这本书的作者显然对这门语言抱有一种近乎于宗教般的虔诚，他似乎在努力保护这门语言最纯粹、最原始的表达能力，抵抗着后来者试图用各种“便利”的语法糖来稀释其核心精髓的倾向。阅读过程中，我时常需要停下来，在草稿纸上画图，试图在脑海中为那些复杂的流程建立一个可视化的地图。这不仅仅是一本编程指南，它更像是一部关于计算艺术的经典著作。

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这本厚厚的书，光是翻开首页就让人感到一种庄重而古朴的气息，封面设计简洁，没有任何花哨的元素，黑底白字，仿佛在宣告其内容的严谨性。我带着对编程世界的好奇心和对“经典”二字的敬畏，开始了这段旅程。一开始，我对其中那些抽象的概念和复杂的语法规则感到有些手足无措，那些关于数据类型、结构化流程控制的描述，如同晦涩的古籍，需要反复揣摩。然而，随着阅读的深入，我开始领悟到作者试图构建的逻辑框架。书中对算法的阐述，不是简单地罗列代码片段，而是深入到问题的本质，用最精炼的语言剖析解决问题的思路。我特别欣赏作者在讲解循环和递归时所采用的类比手法，那些日常生活中看似不相关的场景，被巧妙地引入到编程逻辑中，使得那些原本高冷的理论瞬间变得鲜活起来。阅读这本书的过程，更像是一场智力的探险，每攻克一个难点，都伴随着豁然开朗的喜悦。它教会我的不仅仅是一种语言的规则，更是一种严谨的、自顶向下思考问题的方式，这对于任何想要在计算领域深耕的人来说，都是宝贵的财富。这本书的价值，在于它能将一个初学者从“会写代码”的层面，提升到“理解计算思维”的高度。

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