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出版者:科学出版社

作者:陆卫忠/刘文亮等编

出品人:

页数:325

译者:

出版时间:2005-3

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030150059

丛书系列:

图书标签:

• C++ Builder
• Delphi
• 编程入门
• Windows开发
• 可视化编程
• 软件开发
• 教程
• C++
• Borland
• 经典教程

《深入理解现代C++设计与实现》 本书简介： 本教程聚焦于当代C++编程范式、核心语言特性及其在高性能、大规模软件系统中的工程实践。我们不会停留于对基础语法的简单罗列，而是致力于剖析C++标准委员会近年来引入的重大革新，特别是C++11、C++14、C++17以及C++20标准带来的范式转变，指导读者如何利用这些新特性编写出更安全、更高效、更具表达力的代码。 全书结构围绕“抽象层级”和“工程挑战”展开，旨在培养读者从底层内存模型到高层并发设计的全面视角。 --- 第一部分：现代C++的核心基石与内存模型 本部分深入探究C++底层机制，这是构建健壮系统的基础。 第一章：C++内存模型、并发与原子操作 我们首先全面解析C++内存模型（C++ Memory Model），重点阐述`volatile`关键字在现代编译器优化下的实际意义（或缺乏意义），并着重讲解无锁编程（Lock-Free Programming）的核心概念。内容涵盖： 指令重排与内存屏障： 硬件和编译器的优化策略，以及如何使用标准库提供的同步原语来控制可见性和顺序性。 原子操作（Atomics）： 详细介绍`std::atomic`模板的使用，包括各种内存顺序（Sequentially Consistent, Acquire/Release, Relaxed）的选择和性能权衡。 并发数据结构的实现原理： 通过分析标准的无锁队列、栈的底层实现，展示如何避免死锁和活锁。 第二章：RAII的深化与资源管理策略 资源获取即初始化（RAII）是C++的基石，本书探讨其在现代环境下的扩展应用。 智能指针的高级用法： 不仅限于`unique_ptr`和`shared_ptr`，还深入讨论`weak_ptr`在循环依赖中的作用，以及自定义 Deleter 的场景。 资源生命周期管理： 探讨如何使用 RAII 管理文件句柄、网络连接、互斥锁乃至自定义的复杂状态机。 异常安全保证的层级： 强异常安全、基本异常安全和无异常保证的工程实践准则。 第三章：面向对象的新范式：多态与静态分派的平衡 现代C++推崇在编译期解决尽可能多的问题，以换取运行时性能。本章对比了传统虚函数带来的运行时开销与模板元编程提供的编译期多态。 CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）： 详细剖析 CRTP 如何实现静态多态，避免虚函数表查找，并用于 Mixin 类的实现。 概念（Concepts, C++20）： 引入 C++20 的 Concepts，展示如何用更清晰的语法定义模板约束，替代冗长的 SFINAE 表达式，极大地提升了模板错误的可读性。 值语义与移动语义（Move Semantics）： 深入理解左值、右值、纯右值，以及完美转发（Perfect Forwarding）在通用库实现中的关键作用。 --- 第二部分：泛型编程与高性能抽象 本部分关注如何利用C++的模板系统构建高度抽象、零开销的通用代码。 第四章：模板元编程（TMP）的高级技巧 模板元编程不再是晦涩难懂的技巧集合，而是构建复杂编译期逻辑的工具。 类型计算： 使用 `std::conditional`, `std::enable_if` (在 Concepts 出现之前)，以及类型特性（Type Traits）来查询和修改类型。 编译期计算： 利用 `constexpr` 函数和变量模板，将原本需要在运行时完成的计算（如斐波那契数列、查找表生成）移至编译期，实现极致性能。 第五章：函数式编程的融合与应用 现代C++吸收了许多函数式编程的特性，以增强代码的声明性和可并行性。 Lambda 表达式的深度剖析： 捕获列表的机制、传值捕获与引用捕获的陷阱，以及如何利用闭包实现高阶函数。 标准算法的运用： 不仅仅是使用 `std::sort`，而是探讨如何利用 `std::transform`, `std::accumulate` 等与迭代器组合，实现复杂的数据流处理。 可调用对象（Callables）： 统一管理函数指针、函数对象（Functors）和 Lambda 表达式的接口。 第六章：并发编程的现代工具箱 随着多核处理器的普及，并发编程成为主流需求。本书侧重于利用标准库提供的工具，而非依赖平台特定的API。 异步操作与Future： 深入讲解 `std::future`, `std::promise`, 和 `std::async` 的工作原理，如何构建基于结果的异步任务。 协程（Coroutines, C++20）： 详尽介绍 C++20 协程的核心机制——`co_await`, `co_yield`, `co_return`。通过实际案例（如简易的网络I/O模型），展示协程如何实现高效的异步状态机，避免回调地狱（Callback Hell）。 --- 第三部分：工程实践与工具链 本部分关注软件工程的实践层面，包括模块化、代码质量和性能分析。 第七章：模块化与编译速度优化（C++20 Modules） 大型C++项目面临编译速度慢的问题。C++20 引入的 Modules 是解决这一痛点的关键。 模块与头文件的根本区别： 探讨模块如何消除宏污染和冗余的重新解析。 构建模块化架构： 实践如何设计和导出接口，实现更快的增量编译。 第八章：性能剖析与代码优化策略 本书强调“测量胜于猜测”。 工具链的使用： 介绍如何使用如 Valgrind, GProf 或特定平台的性能分析器（如 VTune）来定位性能瓶颈。 编译选项与优化： 深入理解不同优化等级（-O1, -O2, -O3, -Os）对代码生成的影响，以及特定指令集（如 SSE/AVX）的向量化潜力。 数据布局与缓存友好性： 讲解结构体对齐、数据填充（Padding）以及如何通过结构体和类的成员顺序优化CPU缓存命中率。 第九章：调试与测试的最佳实践 高质量软件需要可靠的调试和测试流程。 高级调试技巧： 利用条件断点、数据观察点和内存检查工具进行复杂场景的调试。 单元测试框架的应用： 实践使用如 Google Test 或 Catch2 等现代框架，编写可维护的测试用例，并结合依赖注入（Dependency Injection）技术提高代码的可测试性。 静态分析工具： 介绍 Clang-Tidy, Cppcheck 等工具在代码规范检查和潜在 Bug 发现中的作用。 本书旨在为读者提供一套完整的现代C++思维框架，使他们能够驾驭最前沿的语言特性，设计出能够持续演进、高性能且易于维护的大型应用程序。

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这本书的另一个亮点，在于它对于数据库操作的支持力度。在C++ Builder 6那个年代，数据驱动的应用是主流，而本书花了相当大的篇幅来讲解如何利用BDE（Borland Database Engine）乃至ADO（ActiveX Data Objects）连接各种数据源。作者并没有仅仅停留在简单的SQL语句执行上，而是深入探讨了数据感知型控件（Data-aware controls）的工作原理，如何实现主从表关联显示，以及如何进行事务管理以保证数据一致性。我记得我当时尝试用其他资源学习数据库连接时总是遇到各种路径和驱动配置的难题，但这本书把这些环境配置的细节都处理得井井有条，甚至提到了在不同操作系统下可能遇到的兼容性问题及解决方案。这表明作者在编写此书时，不仅是站在理论的高度，更是结合了大量实际部署和排错的经验。

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从排版和结构的角度来看，这本书的编排体现了极高的专业性。虽然是针对一个相对较老的平台，但其章节逻辑的递进关系处理得非常自然流畅。每一章的开头都会有一个清晰的目标概述，而结尾则会有一个知识点回顾和练习题（虽然练习题不多，但点到为止，引人深思）。更值得称赞的是，书中大量的代码示例都使用了统一且规范的命名和格式，这对于读者进行代码比对和学习标准编程风格非常有益。我尤其喜欢它在介绍高级主题时，会适当地穿插一些历史背景和技术演进的讨论，这使得学习过程不至于枯燥乏味，反而增加了一种追溯技术源头的乐趣。总体而言，这是一部系统性强、内容详实、对希望精通C++ Builder 6环境的开发者极具参考价值的深度教程。

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这本书的封面设计得相当朴实，没有什么花哨的元素，直接点出了主题——C++ Builder 6。拿到手里感觉分量不轻，显然内容是相当扎实的。我之前对RAD（快速应用开发）工具接触不多，特别是涉及到Borland那一代的技术栈，心里其实是有点忐忑的。然而，翻开前几页，我立刻被作者清晰的思路所吸引。他没有一上来就抛出复杂的代码和晦涩的理论，而是用一种非常接地气的方式，带着读者从最基础的IDE界面认识开始。对于一个新手来说，这本书就像一位耐心的老工程师，一步步地引导你熟悉这个环境，让你知道每个按钮、每个菜单项背后隐藏着什么功能。特别是关于VCL组件的介绍部分，简直是教科书级别的梳理，把常用的控件特性、事件处理机制讲得透彻明了，而不是简单地罗列属性。这为我后续深入学习打下了坚实的基础，让我不再对这个相对老旧但依然有其特定应用价值的平台感到畏惧。

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不得不提的是，这本书的语言风格非常“硬核”，但又保持着一种恰到好处的严谨性。作者似乎完全没有迎合“碎片化阅读”的趋势，而是采取了一种扎实、深入的论述方式。对于那些追求技术细节、不满足于“知道怎么做”而更想弄明白“为什么这么做”的读者来说，这无疑是一本宝藏。比如，它在讲解异常处理机制时，不仅展示了 `try-catch` 的基本用法，还深入探讨了C++异常与Windows消息处理机制的交互细节。虽然这部分内容读起来需要花费更多时间和精力去理解和消化，但一旦掌握，对于编写健壮的应用程序至关重要。我感觉作者对自己的读者群体有着清晰的定位——那些希望成为真正“工程师”而不是仅仅是“代码搬运工”的人。这种对技术深度毫不妥协的态度，在如今的教程中是相当罕见的。

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我对本书最欣赏的一点，是它对“项目实战”的深度挖掘。很多教程只是停留在理论讲解和孤立的小例子上，学完之后仍然感觉抓不住重点，不知道如何将所学知识融会贯通到实际应用中去。但《C++ Builder 6程序设计教程》在这方面做得非常出色。它穿插了多个完整的小型应用程序案例，从简单的计算器到数据库连接的小工具，每一步操作都记录得详详细细。尤其在处理多线程和内存管理方面，作者没有回避C++的复杂性，而是结合Builder的环境，展示了如何利用其提供的封装来简化这些高难度任务，同时又不失对底层原理的尊重。我记得有一个关于报表生成的章节，它详细解析了如何自定义打印格式和数据源绑定，这对于我当时正在进行的一个需要大量数据输出的项目来说，简直是雪中送炭。这些实践案例，使得书本上的知识立刻活了起来，从书本上的文字变成了我可以亲手操作、调试和运行的程序。

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