Moderne C++ Programmierung pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Ralf Schneeweiß

出品人:

页数:425

译者:

出版时间:

价格:$ 22.54

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540222811

丛书系列:

图书标签:

• 计算机技术
• 软件开发
• 经典
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《精通 C++：现代编程范式与实践》 深入探索 C++ 的演进之路，解锁高效、安全、现代的软件开发新境界。 本书是为渴望全面掌握 C++ 语言精髓，并将其应用于现代软件开发实践的程序员量身打造的权威指南。我们不仅仅停留在 C++ 的语法层面，更致力于剖析其底层原理、设计理念以及如何利用最新的语言特性来编写出更具表现力、更高效、更安全的代码。无论您是 C++ 的初学者，希望打下坚实的基础，还是经验丰富的开发者，希望跟上语言发展的步伐，本书都将成为您不可或缺的学习伴侣。 核心理念：现代 C++ 的力量 现代 C++ 已经经历了翻天覆地的变化。C++11、C++14、C++17、C++20 等一系列标准的发布，引入了大量创新性的特性，极大地提升了开发的效率和代码的质量。本书将紧密围绕这些现代 C++ 的核心理念展开，帮助您理解并熟练运用： RAII (Resource Acquisition Is Initialization) 与智能指针： 告别手动内存管理带来的痛苦和隐患，通过 RAII 原则和 `std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`、`std::weak_ptr` 等智能指针，实现自动化的资源管理，彻底杜绝内存泄漏和悬空指针。我们将深入探讨不同智能指针的应用场景，以及如何避免常见的陷阱。 Lambda 表达式： 学习如何编写简洁、强大的匿名函数，轻松实现函数式编程风格。您将掌握 lambda 表达式的捕获列表、参数列表、返回值推导，以及它们在算法、回调函数等场景下的广泛应用。 右值引用与移动语义： 理解 C++ 中“值”的传递机制，学会利用右值引用和移动语义来优化资源拷贝，提升程序的性能，尤其是在处理大型对象或临时对象时，其效果尤为显著。 模板元编程 (Template Metaprogramming)： 探索模板的强大之处，如何在编译时进行计算和代码生成，实现类型安全、高度优化的代码。我们将从基础的 `constexpr` 和类型萃取讲起，逐步深入到更复杂的元编程技巧。 并发与多线程： 在多核处理器时代，并发编程是提升性能的关键。本书将深入讲解 C++ 标准库提供的并发工具，如 `std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable`、`std::async` 等，并指导您如何编写安全、高效的多线程应用程序，避免竞态条件和死锁。 STL (Standard Template Library) 的精髓： STL 是 C++ 的基石，本书将不仅介绍容器（如 `vector`、`list`、`map`、`unordered_map`）和算法（如排序、查找、遍历）的使用，更会深入讲解它们的内部实现原理、性能特点，以及如何根据具体需求选择最合适的 STL 组件。 面向对象设计原则与 C++ 实现： 回顾和深化面向对象设计的 SOLID 原则，并重点展示如何在 C++ 中优雅地实现这些原则，包括继承、多态、接口、抽象类等。 模块化与代码组织： 学习如何使用 C++20 引入的模块（Modules）来组织大型项目，提升编译速度，减少头文件依赖的混乱。 错误处理与异常安全： 掌握 C++ 的异常处理机制，理解异常安全级别，并学习如何编写健壮的代码，确保程序在异常发生时能够正确处理，保持良好的状态。 学习路径：由浅入深，循序渐进 本书的学习曲线设计得平缓而有效。我们从 C++ 语言的核心概念出发，逐步深入到更高级的主题，确保每个读者都能根据自己的进度进行学习： 1. 现代 C++ 的基石： 深入理解变量、类型、运算符、表达式和语句。 掌握函数、作用域和生命周期。 深入学习类与对象的概念，包括构造函数、析构函数、成员函数、访问控制。 理解 C++ 的内存模型，包括栈、堆和全局/静态存储。 2. 掌握现代 C++ 的关键特性： RAII 与智能指针的实践应用： 通过大量示例，展示如何在各种场景下使用智能指针，例如管理动态分配的数组、文件句柄、网络连接等。 Lambda 表达式的灵活运用： 探索 lambda 表达式在算法（如 `std::sort`、`std::for_each`）、事件处理、以及自定义比较函数中的应用。 右值引用与移动语义的性能优化： 分析传统拷贝的性能瓶颈，并通过移动构造函数和移动赋值运算符展示如何显著提升性能。 异常安全的编写之道： 学习如何使用 `try-catch` 块，以及编写具有强异常保证、基本异常保证和无异常保证的代码。 3. STL 的深度剖析与高效运用： 容器的精细化选择： 详细对比 `std::vector`、`std::deque`、`std::list`、`std::set`、`std::map`、`std::unordered_set`、`std::unordered_map` 等容器的性能特点和适用场景。 算法的模式与技巧： 学习如何利用 STL 算法，如 `std::transform`、`std::accumulate`、`std::find_if`、`std::copy_if` 等，实现高效的数据处理。 自定义分配器与容器的结合： 了解如何为 STL 容器提供自定义的内存分配器，以满足特定性能需求。 4. 并发编程：构建响应迅速的系统： 线程的创建与管理： 掌握 `std::thread` 的创建、启动、等待和分离。 同步机制的运用： 深入理解互斥锁 (`std::mutex`)、递归互斥锁 (`std::recursive_mutex`)、读写锁 (`std::shared_mutex`)，以及条件变量 (`std::condition_variable`) 在协调线程访问共享资源中的作用。 原子操作与内存序： 学习 C++11 引入的原子类型 (`std::atomic`)，以及如何利用内存序（memory order）来控制多线程下的数据可见性，编写更精细化的并发代码。 任务并行与异步操作： 利用 `std::async` 和 `std::future` 实现简单的任务并行，并处理异步操作的结果。 5. 高级主题与最佳实践： 模板元编程的进阶： 探索 `type_traits`、SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）等技术，实现更灵活的编译时多态和类型检查。 C++20 模块的应用： 学习如何创建和使用模块，提升项目结构和编译效率。 设计模式在 C++ 中的体现： 结合具体 C++ 特性，讲解单例模式、工厂模式、观察者模式等常用设计模式的实现。 代码优化与性能调优： 提供分析性能瓶颈的工具和方法，并指导读者如何编写更高效的代码，例如理解缓存友好性、指令级并行等。 单元测试与持续集成： 介绍如何在 C++ 项目中进行单元测试，以及如何将测试集成到持续集成流程中，保证代码质量。 为什么选择这本书？ 实战导向： 书中包含大量精心设计的代码示例，这些示例不仅能清晰地阐释概念，更能直接应用于实际开发中。 深入浅出： 避免了过于抽象的理论堆砌，将复杂的概念以直观易懂的方式呈现，让读者真正理解“为什么”以及“如何做”。 紧跟时代： 始终关注 C++ 标准的最新进展，确保您学习的内容是最前沿、最有价值的。 问题导向： 针对 C++ 开发中常见的痛点和难点，提供行之有效的解决方案。 全面覆盖： 从基础语法到高级特性，从并发编程到设计模式，本书几乎涵盖了现代 C++ 开发所需的所有关键知识点。 谁适合阅读本书？ C++ 初学者： 希望系统学习 C++，并快速掌握现代 C++ 编程范式的学习者。 有一定 C++ 基础的开发者： 希望更新知识体系，了解并应用 C++11 及后续标准新特性的程序员。 追求代码质量与性能的工程师： 希望编写更健壮、更高效、更易于维护的 C++ 代码的开发者。 游戏开发、嵌入式开发、高性能计算等领域的从业者： 这些领域对 C++ 的性能和底层控制有着极高的要求。 希望提升软件工程实践能力的 C++ 开发者： 学习如何更好地组织代码、进行测试和优化。 《精通 C++：现代编程范式与实践》 不仅仅是一本书，它是您在 C++ 编程道路上的一次深刻蜕变。通过本书的学习，您将能够自信地驾驭 C++ 语言的强大力量，构建出更卓越、更具竞争力的软件解决方案。立即开始您的现代 C++ 之旅吧！

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这本书的结构安排，展现了作者极高的专业素养和对读者学习路径的深刻洞察。它不是那种杂乱无章的知识堆砌，而是一条精心铺设的、从基础巩固到高级应用的“高速公路”。开篇部分对C++内存模型和并发机制的阐述，奠定了坚实的基础，这部分内容写得极为精炼，没有一句废话，却将那些最容易混淆的“数据竞争”和“内存顺序”的概念掰开了揉碎了讲清楚。然后，它平稳地过渡到了现代C++的特性，比如模块化、概念（Concepts）的使用，这些新特性被无缝地嵌入到现有的设计范式中进行讨论，而不是被孤立地介绍。最让我赞叹的是，作者对“性能优化”的探讨。他没有停留在停用`new/delete`这种初级层面，而是深入到了编译器优化、内联机制的细节，甚至讨论了在特定硬件架构下，哪些编程习惯会导致不可预期的性能下降。这种层层递进的叙事方式，确保了读者在学习新知识的同时，不会忘记对老知识的温习和巩固，使得知识体系异常稳固。

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如果要用一个词来形容阅读这本书的体验，那我会选择“沉浸式学习”。作者的文字有一种独特的魔力，它能将抽象的代码结构转化为具象的、可感知的系统运行状态。我特别喜欢它在讲解设计模式时采用的“反模式重构”手法。比如，他会先展示一个由传统C风格或老旧C++风格写成的、饱受诟病的低效代码块，然后一步步地，运用现代C++的特性——比如使用`std::optional`代替空指针返回值，或者引入基于范围的算法——将其逐步重构为一个简洁、健壮且符合现代审美的高质量代码。这种“破坏-重建”的过程，对于那些习惯了老旧代码风格的开发者来说，是极具冲击力和教育意义的。它不仅展示了新特性有多好，更残酷地揭示了旧方法的不足，迫使读者从根本上改变固有的思维定势。这本书的价值，已经远远超出了对某一编程语言特性的介绍，它更像是一次对“如何编写优雅、高效、可维护的软件”的深度洗礼。

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说实话，市面上关于C++的书籍汗牛充栋，但真正能让人产生“相见恨晚”感觉的，屈指可数。这本《Moderne C++ Programmierung》无疑是其中之一。我个人对它的“批判性思维”导向印象深刻。作者在介绍每一种编程范式或库特性时，都会不厌其烦地指出其局限性、适用场景以及潜在的陷阱。例如，当讨论智能指针时，他不仅强调了`unique_ptr`和`shared_ptr`的正确用法，还用非常生动的语言描述了循环引用带来的灾难性后果，并展示了如何利用`weak_ptr`来优雅地解决问题。这种“两面性”的展示，极大地锻炼了我们作为工程师的风险评估能力。它教会我们，技术本身是中立的，关键在于使用者的智慧和审慎。阅读过程中，我经常会思考：“如果我在一个遗留系统中使用这个特性，可能会引发什么问题？”这种主动的批判性思考，远比被动接受知识的吸收效率要高得多。这本书，与其说是一本工具书，不如说是一本提升软件架构思维的哲学指南。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种简洁中带着一丝科技感的排版，一下子就能抓住眼球。拿到手里掂量了一下，分量感十足，一看就知道内容肯定是很扎实的。我最欣赏的是它对复杂概念的处理方式，没有那种故作高深的架子，而是用一种非常务实的态度去剖析每一个技术点。比如它在讲解面向对象设计原则时，不是简单地罗列SOLID，而是结合了大量实际项目中的“坑”与“教训”，读起来让人感觉像是在听一位经验丰富的老前辈在传授独家秘笈。特别是关于模板元编程的那几个章节，起初我还有些畏惧，但作者的叙述逻辑严密，每一步的推导都清晰可见，即便是初次接触这些高深概念的读者，也能顺着思路逐步深入，最终豁然开朗。那种“原来如此”的顿悟感，是衡量一本技术书优秀与否的关键指标之一，而这本书完美地做到了这一点。此外，书中穿插的那些小技巧和最佳实践，更是随处可见的宝藏，很多都是我在实际工作中摸爬滚打多年才领悟到的道理，作者居然能如此系统地整理出来，不得不佩服其功力之深厚。

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坦白讲，我并不是一个容易被华丽辞藻打动的人，我更看重的是代码的实战性和前沿性。这本书在这方面可以说是交出了一份令人惊喜的答卷。它没有沉溺于C++标准库的皮毛，而是直插C++20乃至后续版本中的那些真正能提升生产力的特性。举个例子，作者对协程（Coroutines）的介绍简直是教科书级别的。他不仅解释了底层机制，还提供了一套完整的、可直接用于构建异步框架的示例代码，这些代码质量之高，完全可以作为商业项目的参考模板。我尝试着将书中的一些异步I/O模型应用到我目前正在维护的一个服务中，代码量和复杂性都得到了显著的下降，性能提升也十分可观。这本书真正体现了“授人以渔”的精髓，它不满足于教会你“怎么做”，更致力于让你理解“为什么这么做”，这种深层次的理解，才是区分普通程序员和高级工程师的试金石。阅读过程中，我频繁地停下来，编译并调试那些随书附带的例子，每运行一次，我对C++这门语言的理解就加深一分，这种积极的互动体验是其他许多书籍无法比拟的。

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