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出版者:中国水利水电出版社

作者:蒋方帅

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-6

价格:54.00元

装帧:

isbn号码:9787508403731

丛书系列:

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经典编程瑰宝：深入探索C++面向对象编程的奥秘 本书特色： 这是一本全面深入探讨C++面向对象编程（OOP）核心概念、语法结构、高级特性的实战指南。它不仅仅是语法手册的堆砌，更是一本引导读者构建健壮、高效、可维护的C++应用程序的实践宝典。全书涵盖了从基础语法到最新C++标准（如C++17/20的部分前瞻性特性）的广泛内容，旨在帮助有一定编程基础的读者，尤其是希望精通C++语言的开发者，实现技能的质的飞跃。 --- 第一部分：C++语言基石与面向对象思想的奠定 第1章：C++的演进与开发环境搭建 本章首先回顾C++语言的发展历程，强调其作为高性能系统级编程语言的地位。详细介绍当前主流的集成开发环境（IDE），如Visual Studio、CLion和GCC/G++的配置与使用。重点讲解编译、链接和加载过程，为后续深入理解程序运行机制打下坚实基础。特别辟出一节，对比C语言与C++在内存管理和类型系统上的根本差异，明确C++的面向对象特性并非空中楼阁，而是建立在扎实的底层基础之上。 第2章：类型系统、内存模型与程序控制流 深入剖析C++的内置数据类型（包括`char`, `int`, `float`, `double`及其修饰符），并详细阐述C++如何处理类型转换（隐式与显式）。内存模型部分是本书的重点之一，详细解释栈（Stack）、堆（Heap）和静态存储区的工作原理。通过大量的内存布局图示，帮助读者直观理解变量的生命周期、作用域和存储类别（`static`, `extern`, `register`）。控制流部分，除了标准`if`, `switch`, 循环结构外，还将介绍基于范围的for循环及其底层实现。 第3章：函数、预处理器与模板编程的初探 函数是代码复用的核心。本章详述函数重载、默认参数、`const`函数参数的意义。深入探讨函数指针的概念及其在回调机制中的应用。预处理器指令（`define`, `include`, 条件编译）的正确使用规范被着重强调，以避免宏带来的潜在陷阱。最后，本章引入C++模板（Templates）的初步概念，解释模板函数和类模板的声明与实例化过程，为后续深入面向对象设计打下基础。 第二部分：面向对象编程（OOP）的核心支柱 第4章：类与对象的构建：封装的艺术 本章是OOP的基石。详细讲解类的定义、成员的访问控制（`public`, `private`, `protected`）。深入剖析构造函数（默认、拷贝、移动构造函数）和析构函数的执行时机与作用，特别是拷贝控制的重要性。着重讲解“成员初始化列表”的使用，强调其在效率和正确性上的优势。理解`this`指针的深层含义及其在类方法中的隐含传递。 第5章：继承与多态：代码的扩展性 继承机制被系统地介绍，包括单继承、多重继承的优缺点及二义性问题。本章的重中之重是虚拟函数（Virtual Functions）和运行时多态。通过深入剖析虚函数表（v-table）和虚指针（v-ptr）的内存结构，揭示C++如何实现动态绑定。详细解释`virtual`, `override`（C++11）和`final`关键字的实际作用。 第6章：抽象与接口：纯虚函数与抽象基类 本章探讨如何利用抽象基类定义规范和契约，实现设计上的解耦。纯虚函数（Pure Virtual Functions）的定义、作用以及它们如何强制派生类实现特定接口被清晰阐述。通过设计模式中的工厂模式示例，展示抽象基类在构建灵活框架中的不可替代性。 第三部分：资源管理与运算符重载 第7章：资源获取即初始化（RAII）与智能指针 本章是现代C++编程中最重要的主题之一。详细解释RAII原则，即资源生命周期与对象生命周期绑定的重要性。系统介绍C++标准库提供的智能指针：`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, 和 `std::weak_ptr`。通过实际案例对比手动 `new/delete` 和智能指针的使用，深刻体会内存泄漏的预防机制和引用计数的工作原理。 第8章：运算符重载与类型转换的魔力 运算符重载允许我们像操作内置类型一样操作自定义类。本章详细讲解哪些运算符可以重载，以及如何正确重载如`+`, `-`, `[]`, `<<`, `>>`等。重点讲解流插入/提取运算符重载在实现自定义对象输出时的应用。同时，深入探讨类型转换运算符（如`explicit`构造函数和转换函数）的定义与潜在风险，强调在设计API时保持类型安全的重要性。 第9章：友元机制与外部接口 友元函数（Friend Functions）和友元类（Friend Classes）作为打破封装的特殊机制，在本章被详细分析。阐明在何种情况下（如需要构建对称操作符或需要访问私有数据结构）使用友元是合理的，并严格限定其使用范围，以维护类的封装性。 第四部分：模板、泛型编程与STL深度解析 第10章：深入模板编程：泛型思维的实践 本章将模板的概念提升到新的高度。详细讲解函数模板和类模板的进阶用法，包括模板特化（Partial and Full Specialization）和模板继承。引入变长参数模板（Variadic Templates）的概念，展示如何处理任意数量的函数参数，这是实现现代元编程技巧的关键。 第11章：C++标准模板库（STL）容器详解 STL是C++性能和效率的保障。本章对四大类STL容器进行系统梳理： 1. 顺序容器： `std::vector`, `std::deque`, `std::list`的内部实现机制、迭代器失效问题分析。 2. 关联容器： `std::map`, `std::set`, `std::multimap`, `std::multiset`的红黑树底层原理。 3. 无序关联容器： `std::unordered_map`, `std::unordered_set`的哈希表结构与冲突解决。 4. 容器适配器： `std::stack`, `std::queue`, `std::priority_queue`的实现原理。 第12章：迭代器、算法与函数对象 迭代器被视为STL的粘合剂。本章详细区分输入、输出、前向、双向和随机访问迭代器的能力等级。STL算法库（``）的强大功能通过实际应用进行演示，如排序、查找、变换和遍历。函数对象（Functors）——即重载了`operator()`的类实例——如何与算法结合，实现可定制化的操作，并与Lambda表达式进行对比。 第五部分：异常处理、并发与现代C++特性 第13章：健壮性保障：异常处理机制 系统讲解C++的异常处理机制：`try`, `catch`, `throw`的正确使用。强调异常安全（Exception Safety）的重要性，并深入分析异常传播过程中对象的构造与析构顺序。讲解如何正确处理资源清理，确保即使在异常抛出时也能遵循RAII原则。 第14章：并发编程基础：线程与互斥 在多核时代，并发是性能优化的必经之路。本章介绍C++11引入的标准并发库。详细讲解`std::thread`的创建、管理与同步。重点阐述竞争条件（Race Conditions）的危害，并展示如何使用互斥量（`std::mutex`）、条件变量（`std::condition_variable`）和锁保护器（如`std::lock_guard`, `std::unique_lock`）来确保线程安全。 第15章：C++现代编程实践与设计哲学 本章总结并引导读者走向更现代的C++实践。回顾C++11/14/17引入的关键特性，如Lambda表达式（捕获机制深度解析）、右值引用（Rvalue References）与移动语义（Move Semantics）对性能的巨大提升。最后，结合SOLID设计原则，提供如何使用C++特性（如接口、组合优于继承）来构建可测试、高内聚、低耦合的软件架构的实践案例。 --- 目标读者： 具备C语言基础或其它面向对象语言（如Java, C）经验，渴望系统学习并精通C++语言特性的软件工程师、系统程序员、对高性能计算感兴趣的开发者。 学习成果： 完成本书学习后，读者不仅能熟练掌握C++的语法细节，更能理解其背后的内存模型和设计哲学，有能力使用现代C++标准编写出既高效又易于维护的大型应用程序。

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