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出版者:北京科海集团公司

作者:郝春强

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2000-12

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787980045931

丛书系列:

图书标签:

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《面向对象编程：C++ 深度解析与实践》 内容简介 本书旨在为具备一定编程基础，希望深入理解面向对象编程（OOP）精髓并熟练掌握 C++ 语言高级特性的读者提供一份全面、系统且极具实践指导意义的教程。我们不再停留在基础语法层面，而是将重点放在 C++ 语言的哲学思想、底层机制以及现代 C++（C++11/14/17/20）带来的范式革新上。 第一部分：C++ 核心原理与底层透视 本部分将带领读者穿透 C++ 语法的表层，直达内存和编译器的核心。 第一章：程序与数据：重新审视内存模型 深入探讨 C++ 中变量的存储类别（静态、自动、动态）及其在内存中的布局（栈、堆、静态数据区）。详细解析常量、引用、指针的本质差异，特别是常量指针与指向常量的指针的区别。阐述内存对齐（Padding）的原理及其对程序性能的影响。我们将通过实际的内存转储案例，直观展示结构体（Struct）和类（Class）在内存中的具体形态。 第二章：编译与链接：探秘程序构建之旅 系统梳理 C++ 程序的完整生命周期：预处理、编译、汇编和链接。重点解析头文件（Header File）的包含机制，以及宏（Macro）的风险与替代方案（如 `inline` 函数和模板）。深入讲解链接过程中的符号解析、重定位，以及静态库（`.lib`/`.a`）和动态库（`.dll`/`.so`）的工作原理和加载机制。 第三章：函数调用机制与运行时管理 剖析函数调用的底层实现，特别是栈帧（Stack Frame）的建立与销毁过程。详细讲解函数参数的传递方式（按值、按引用、按指针），并侧重分析尾递归优化（Tail Call Optimization, TCO）的条件与意义。探讨函数重载（Overloading）、重写（Overriding）与重载（Overloading）在编译和运行时的决策过程。 第二部分：面向对象编程的深度哲学 本部分聚焦于 C++ 如何实现并超越传统面向对象的四大支柱。 第四章：封装的艺术：类设计与数据抽象 超越简单的 `public`/`private` 访问限制，探讨友元（Friend）机制的适用场景与潜在风险。详细介绍构造函数（Constructor）和析构函数（Destructor）的执行顺序，并重点解析初始化列表（Initializer List）在效率和正确性上的优势。深入研究 `explicit` 关键字在防止隐式类型转换中的关键作用。 第五章：继承与多态：运行时绑定的魔力 彻底解析虚函数（Virtual Function）的实现机制——虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr）。区分静态多态（编译期多态）和动态多态（运行期多态）。详细讨论纯虚函数（Pure Virtual Function）和抽象基类（Abstract Base Class）的规范作用。引入 `final` 关键字，以精确控制继承链。 第六章：C++ 的三大特有难题：拷贝控制 这是本书的难点与重点之一。详细讲解“五大函数”（拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、移动构造函数、移动赋值运算符、析构函数）的设计原则。重点剖析 C++11 引入的 移动语义（Move Semantics），讲解右值引用（`&&`）和 `std::move` 的精确用途，展示如何通过移动语义显著优化资源密集型对象的性能。 第三部分：现代 C++ 高级特性与范式转换 本部分紧跟 C++ 标准演进，介绍如何利用现代特性编写更安全、简洁、高效的代码。 第七章：模板元编程与泛型编程的威力 深入 C++ 模板（Template）的编译过程，区分函数模板和类模板的实例化。重点研究模板特化（Template Specialization） 和偏特化，以及模板参数演绎（Argument Deduction）的复杂规则。引入 `typename` 和 `template` 关键字在依赖名称（Dependent Name）解析中的关键作用。探讨 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）原理及其在 C++11/14/17 中被更现代技术替代的过程。 第八章：智能指针与资源管理（RAII）的完美结合 彻底告别裸指针管理动态内存。系统讲解 `std::unique_ptr`、`std::shared_ptr` 和 `std::weak_ptr` 的设计哲学、性能开销及适用场景。深入剖析引用计数（Reference Counting）的工作原理、线程安全问题以及循环引用（Cyclic Reference）的规避策略。通过大量实例展示 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则在资源（文件句柄、锁、内存）管理中的普适性。 第九章：并发编程与并行执行 随着多核时代的到来，并发编程成为核心技能。本章介绍 C++ 标准库提供的并发工具：`std::thread` 的创建与管理，互斥量（Mutex）家族（`std::mutex`, `std::recursive_mutex`）的使用及其死锁避免策略。深入讲解原子操作（Atomic Operations）和内存模型（Memory Model），区分顺序一致性（Sequential Consistency）与其他内存顺序（Acquire/Release）。 第十章：新标准下的编程范式：Lambda、协程与概念 介绍 C++11 引入的 Lambda 表达式，分析其捕获列表（Capture List）的机制及性能考量。探索 C++20 引入的 Concepts（概念），如何用更清晰的方式约束模板参数，替代复杂的 SFINAE 表达。简要概述 C++20 协程（Coroutines）的基本结构和它们在异步编程中带来的革命。 附录 A：错误处理的最佳实践：异常与错误码 对比传统的错误码返回机制与现代 C++ 的异常（Exception）处理机制。讨论异常在性能开销、资源清理方面的权衡，并给出在不同架构和性能要求下的异常使用规范。 附录 B：与 C 语言的互操作性 阐述 C++ 如何通过 `extern "C"` 块与 C 语言代码安全地进行函数调用和数据交换，解析名称修饰（Name Mangling）机制。 本书特色： 深度驱动： 每一个特性都追溯其底层实现，而非停留在“怎么用”的层面。 现代视角： 紧密结合 C++11/14/17/20 标准，专注于现代、安全和高效的编程范式。 实践导向： 包含大量经过精心设计的代码示例、性能对比和“反模式”警示。 哲学探讨： 不仅教授语法，更阐述 C++ 设计者背后的思考逻辑，帮助读者建立强大的程序设计思维。 本书适合有志于成为软件工程师、系统程序员或需要维护复杂 C++ 代码库的开发者阅读，尤其适合作为大学计算机科学专业高年级或研究生阶段的进阶教材。阅读完本书，读者将能够自信地驾驭 C++ 的复杂性，设计出健壮、高性能的系统级软件。

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