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出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:15.0

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isbn号码:9787040068573

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• Java
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编程思想的基石：深入理解 C++ 的面向对象与底层机制 这是一本献给所有渴望构建高性能、高可靠性软件的工程师的深度指南。 本书并非简单地罗列 C++ 的语法规则，而是以一种系统化、渐进式的方式，带领读者穿越 C++ 语言的复杂迷宫，直抵其核心设计哲学——面向对象范式、内存管理精髓，以及现代编程所需的并发处理能力。我们假定读者已经具备了基本的编程概念，但希望将自己的技能提升到能够驾驭复杂企业级应用和系统级编程的水平。 第一部分：C++ 核心范式的重塑 本部分将重新审视面向对象编程（OOP）在 C++ 中的具体实现，强调其与纯粹理论模型的差异及其实用性。 第一章：超越继承的“组合优于继承” 我们不再将继承视为默认的代码复用手段。本章将详细剖析“组合”（Composition）的强大之处，特别是在构建灵活、可维护的系统架构时。我们将深入探讨： 虚继承与菱形继承问题的规避： 并非所有继承链都清晰，我们将用实际案例展示虚继承（Virtual Inheritance）带来的复杂性和性能开销，并提供使用接口或策略模式（Strategy Pattern）替代复杂继承结构的实践方法。 现代 C++ 中的多态性： 区分静态多态（模板）和动态多态（虚函数）。重点讲解虚函数表（vtable）的内部工作原理，以及虚函数带来的运行时开销，帮助你在性能敏感的代码中做出明智选择。 纯虚函数与抽象基类（ABC）的设计哲学： 如何设计出健壮的接口，确保派生类必须实现特定行为，从而构建出清晰的契约式编程模型。 第二章：模板元编程的艺术与工程应用 模板是 C++ 实现泛型编程的基石，但其真正威力在于元编程，即在编译期执行计算。 编译期计算与类型萃取（Type Traits）： 介绍 `std::enable_if`、`static_assert` 的现代替代品 `requires` 语句，以及如何使用类型萃取库来检查和操纵类型属性。我们将构建一个简单的编译期斐波那契数列计算器。 变长参数模板（Variadic Templates）： 深入解析包扩展（Pack Expansion）机制，用于实现高性能的日志系统或可变参数的函数包装器（如 `std::apply` 的底层逻辑）。 模板特化与 SFINAE（替换失败不是错误）： 理解 SFINAE 如何允许编译器在重载决议中优雅地选择最合适的模板实现，这是编写适应多种输入类型的库功能的关键。 第二部分：内存的精细控制与资源管理 C++ 的核心优势在于其对底层资源的直接控制能力，但这同时也带来了巨大的责任。本部分专注于如何安全、高效地管理内存和系统资源。 第三章：RAII 原则的深度实践与应用 资源获取即初始化（RAII）是 C++ 安全编程的黄金法则。 智能指针的家族谱系与陷阱： 详细比较 `std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`、`std::weak_ptr` 的适用场景。重点分析循环引用问题及 `weak_ptr` 的正确使用，以及它们在跨线程资源共享中的表现。 自定义资源管理器的构建： 不仅限于内存，我们将展示如何使用 RAII 管理文件句柄、网络套接字、互斥锁等操作系统资源，确保在任何异常情况下资源都能被正确释放。 第四章：内存模型与缓存一致性 理解程序在不同层次的内存结构中如何运行，是编写高性能并发代码的前提。 对齐、填充与数据局部性： 探讨结构体和类的内存布局，理解为什么通过调整成员顺序可以显著提高访问速度（缓存行对齐）。 C++ 内存模型（Memory Model）： 抛开操作系统层面的线程概念，聚焦于 C++ 标准定义的原子操作和内存屏障。分析 `std::atomic` 内部机制，理解 `memory_order_relaxed`、`memory_order_acquire`、`memory_order_release` 的细微差别及其对性能和正确性的影响。 第三部分：现代并发编程与并行化 多核处理器的普及要求软件必须具备良好的并发处理能力。本部分聚焦于 C++ 标准库提供的工具和最佳实践。 第五章：同步原语与死锁预防 并发控制不仅仅是加锁。 互斥量（Mutexes）的变种： 比较 `std::mutex`、`std::recursive_mutex` 和 `std::timed_mutex` 的适用场景。重点介绍 `std::lock_guard`、`std::unique_lock` 和 `std::scoped_lock` 在确保锁的正确获取与释放方面的差异。 条件变量（Condition Variables）： 深入讲解如何使用条件变量实现生产者-消费者模型，并强调在等待谓词时必须使用循环检查，以应对虚假唤醒（Spurious Wakeups）。 死锁的识别与避免策略： 介绍“锁顺序化”和“尝试加锁”等主动规避策略，并展示如何使用工具进行锁竞争分析。 第六章：异步操作与协程的崛起 现代 C++ 正在从传统线程模型转向更轻量级的异步模型。 Futures 与 Promises： 讲解 `std::async`、`std::future` 如何用于管理延迟计算和获取异步结果，特别是在 I/O 密集型任务中的应用。 深入协程（Coroutines，C++20）： 本章将详尽解析协程的底层机制——`promise_type`、`coroutine_handle` 和状态机转换。我们将从零开始构建一个简单的 `co_await` 机制，理解 `suspend_always` 和 `suspend_never` 的作用，为构建高效的异步框架打下坚实基础。 第四部分：性能调优与工具链集成 优秀的 C++ 代码必须是可执行的，并且在真实环境中能够快速运行。 第七章：优化技巧与编译器内省 内联的艺术： 探讨 `inline` 关键字的语义（对现代编译器的影响），以及何时函数内联会适得其反（代码膨胀）。 编译时优化的控制： 如何使用特定的编译器指令（如 GCC/Clang 的 `__attribute__` 或 C++20 的 `[[likely]]`/`[[unlikely]]`）来指导分支预测。 编译器警告与静态分析： 强调将所有警告视为错误的重要性。介绍 Clang-Tidy 和 Coverity 等工具在大型项目中的集成使用，确保代码质量的持续提升。 第八章：调试、测试与性能分析 Valgrind 与 Address Sanitizer (ASan)： 学习如何使用运行时工具检测内存泄漏、越界访问和数据竞争。 性能剖析（Profiling）： 使用 `perf` (Linux) 或 VTune (Intel) 等工具对代码进行热点分析，重点关注函数调用栈、缓存未命中率和分支预测失败率，并将分析结果转化为具体的代码优化方案。 基于 Catch2/Google Test 的高级测试： 构建参数化测试和类型化测试，确保复杂模板和并发逻辑的健壮性。 总结： 本书旨在提供一个全面且深入的 C++ 知识体系，它不仅仅关注“如何做”（语法），更关注“为什么这样做”（设计哲学与底层原理）。读完本书，您将能够自信地设计、实现和维护需要极致性能和可靠性的复杂软件系统。

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语言风格方面，作者的叙述方式显得非常生硬和刻板，读起来缺乏应有的亲切感和引导性。每一句话都像是在执行一个命令，而不是在与读者进行知识的交流。很多地方的逻辑跳转显得非常突兀，前一个段落还在讨论 A 概念，下一段突然就跳到了 Z 实践，中间缺失了大量的过渡和解释。特别是当涉及到一些高级特性时，作者的措辞变得异常晦涩，似乎预设读者已经掌握了所有相关的背景知识。我经常需要停下来，去查阅其他更易懂的资料来理解作者在这里到底想表达什么。这本书的“教程”属性似乎被弱化了，更像是一本按字母顺序排列的参考手册，它告诉了你“是什么”，但完全没有教你“为什么”以及“怎么用得更好”。如果作者能用更具启发性、更像是在陪伴读者成长的语气来撰写，学习体验会提升一个档次。

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让我非常恼火的一点是勘误和示例代码的同步问题。我在对照书中的代码和官方GitHub仓库提供的代码时，发现了好几处明显的版本不一致。书中印刷的某个类定义，在GitHub上的最新版本中已经被废弃或重构了，但书里依然按照旧的定义进行讲解。这给正在同步学习的读者造成了极大的困扰——究竟是该相信书上的文字，还是相信网络上更新的代码？这种信息不同步直接破坏了教程的权威性和可靠性。当我按照书上的内容敲完一个复杂的示例，结果运行失败，花了好大力气调试后才发现是书中漏掉了一个关键的导入语句，或者是一个方法的签名写错了。对于一个旨在“简明”的教程来说，这种低级的错误是完全不可接受的，它极大地消耗了读者的耐心，并且使得学习过程充满了挫败感，让人不得不时刻保持警惕，怀疑每一个字符的准确性。

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这本书的例子代码实在是太“玩具化”了，完全脱离了真实世界的复杂性。我理解教程需要简化，但这里的简化已经到了完全失真的地步。比如在介绍文件I/O时，所有的路径都是硬编码的，并且假设程序运行在绝对根目录下，这在任何现代操作系统环境下都是行不通的。当我尝试将这些代码片段移植到我自己的项目结构中时，我不得不花费大量时间去修改路径、处理权限问题，这些本应在书中就得到覆盖的基础环境配置问题。更别提关于多线程和网络编程的章节，它展示的例子都是最简单的一对一通信，没有涉及任何错误恢复、资源释放或并发控制的细节。读完这些代码，我感觉自己学会了“如何写一个能跑的Hello World”，但对于如何编写健壮、可维护的生产级代码，这本书毫无帮助。它提供的代码更像是PPT上的示意图，而不是可以投入实际使用的蓝图。

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这本编程书的排版简直是灾难，我花了很长时间才适应它那种密密麻麻、缺乏呼吸感的布局。作者似乎想把所有的知识点都塞进有限的空间里，结果就是每一页都显得异常拥挤。更要命的是，代码示例的字体小得像蚂蚁爬，注释更是模糊不清，初学者根本无法快速跟上节奏。我记得在讲到异常处理的那一章，一个关键的 `try-catch` 结构被压缩在半行文字里，旁边还挤着一张毫无必要的流程图，完全干扰了我的阅读思路。如果只是想快速查阅某个语法细节，这本书或许还能勉强应付，但如果你想沉下心来学习一门语言的精髓，这本书的视觉体验会让你怀疑人生。它更像是一份内部技术文档的草稿，而不是一本面向读者的教材。我真心希望未来的版本能考虑一下读者的眼睛，增加一些留白，用更清晰的方式组织内容，哪怕这意味着页数会增加。目前的版本，读起来简直是一种折磨，每翻一页都感觉像在进行一场视觉上的耐力挑战。

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我对这本书的理论深度感到非常失望，它给我的感觉更像是一本针对零基础入门者的“速成速查手册”，而不是一个“教程”。很多核心概念，比如面向对象编程中的多态性或者接口的深层含义，仅仅是用几句话一笔带过，然后立即转向下一个API函数。当我试图深入探究为什么某些设计模式是这样构建，或者在实际工程中如何权衡不同实现方式的优缺点时，这本书提供的解释往往是停留在表面的描述，缺乏深入的原理剖析和实际案例的对比论证。比如在讲解集合框架时，它罗列了 `ArrayList` 和 `LinkedList` 的区别，但对于它们在内存布局和并发访问场景下的性能差异，几乎没有涉及。这种浅尝辄止的态度，让我觉得作者并未真正理解编程语言背后的计算机科学基础，或者说，他只是机械地复述了官方文档的内容，而没有加入任何具有洞察力的见解和个人经验的提炼。对于有一定编程基础，希望提升架构思维的读者来说，这本书提供的价值实在有限。

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