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出版者:高等教育

作者:罗建军

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2007-8

价格:20.00元

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isbn号码:9787040221909

丛书系列:

图书标签:

• C++
• 程序设计
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• 实践

深入浅出：现代 C++ 编程实践指南 本书旨在为读者提供一个全面且深入的现代 C++ 编程实践指南，重点关注 C++11/14/17/20 标准带来的核心特性、设计范式以及高效的工程实践。 本书并非针对初学者入门 C++ 语法概念的教材，而是为已经掌握 C 语言基础或对传统 C++ 有一定了解的开发者量身定制的进阶读物。我们相信，只有理解了 C++ 语言背后的设计哲学和现代语法的真正意图，才能写出既高效又易于维护的软件。 第一部分：拥抱现代 C++ 的核心范式 在本书的第一部分，我们将彻底剖析自 C++11 以来引入的、彻底改变 C++ 编程方式的关键特性。我们将不仅仅介绍这些特性的语法，更重要的是阐述它们解决的痛点以及在实际项目中的最佳应用场景。 第 1 章：值语义与资源管理：RAII 的深度解析 本章聚焦于 C++ 中最核心的编程范式——资源获取即初始化（RAII）。我们将深入探讨智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）的内部工作原理、所有权模型以及它们如何优雅地替代传统的裸指针管理。重点内容包括： 移动语义（Move Semantics）：深入理解右值引用（Rvalue References）及其对性能的革命性影响。讲解 `std::move` 和 `std::forward` 的精确使用场景，以及如何为自定义类型提供高效的移动构造函数和移动赋值运算符。 自定义资源管理：如何使用模板技术创建适用于文件句柄、网络套接字或其他非内存资源的 RAII 包装器。 并发环境下的资源安全：探讨在多线程环境中，智能指针如何与原子操作结合，保证资源生命周期的正确性。 第 2 章：Lambda 表达式与函数式编程的融合 Lambda 表达式是 C++11 带来的语法糖，但其背后蕴含着函数式编程的思想。本章将详细讲解： Lambda 的捕获机制：值捕获与引用捕获的细微差别、默认捕获的潜在陷阱，以及在异步操作中使用 Lambda 时必须注意的生命周期问题。 泛型 Lambda 与 `auto`：C++14 引入的泛型 Lambda 如何简化算法编写。 高阶函数应用：如何利用标准库算法（如 `std::transform`, `std::accumulate`）配合 Lambda 表达式，编写出简洁、声明式的代码，减少循环的侵入性。 第 3 章：模板元编程与编译期计算的飞跃 模板系统是 C++ 强大能力的基石。本章将带领读者从基础的模板特化迈向现代编译期编程。 类型特性（Type Traits）：深入研究 `` 库，理解 `std::is_same`, `std::enable_if` 等工具，以及它们在实现 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）中的作用。 编译期常量的计算：使用 `constexpr` 函数和变量，将原本需要在运行时执行的计算推迟到编译期，显著提升程序启动速度和运行时效率。 概念（Concepts）：C++20 引入的概念如何从根本上改进模板编程的错误信息和可读性，以及如何定义和使用自定义概念来约束模板参数。 第二部分：设计之道：面向对象与泛型编程的深度融合 现代 C++ 强调的是混合范式，即灵活地结合面向对象设计（OOD）的清晰结构与泛型编程（GP）的灵活性。 第 4 章：多态的现代视角：静态派发与动态派发的权衡 本章对比分析了传统的面向对象多态与 C++ 提供的现代替代方案。 虚函数的局限与成本：详细分析虚函数表（vtable）的开销，以及在性能敏感的循环中应如何规避不必要的间接跳转。 `override` 与 `final` 关键字：确保继承体系的正确性和安全性。 CRTP（Current Class Template Pattern）：探讨通过模板实现的静态多态技术，理解它如何在不引入运行时开销的情况下提供接口抽象。 `std::variant` 与访问者模式：在没有继承的情况下，如何使用类型安全的联合体（`std::variant`）配合 `std::visit` 来实现类似多态的行为，这在处理有限状态机或异构数据集合时尤其有效。 第 5 章：并发编程与内存模型 现代应用离不开多线程。本章专注于 C++ 标准库提供的并发工具，而非依赖特定平台的 API。 C++ 内存模型：深入理解顺序一致性（Sequentially Consistent）与更宽松的内存模型之间的差异，以及 `std::memory_order` 的实际含义。 线程管理与同步：`std::thread`, `std::future`, `std::promise` 的高效使用。 互斥锁的精细控制：区分 `std::mutex`, `std::recursive_mutex`。重点讲解 `std::lock_guard`, `std::unique_lock` 的区别，以及如何使用 `std::scoped_lock` 实现高效的死锁避免（Lock Ordering）。 原子操作：何时应使用 `std::atomic` 而非互斥锁，及其在无锁数据结构设计中的基础作用。 第三部分：工程化与性能调优 优秀的 C++ 代码不仅需要正确，更需要高效且易于维护。本部分关注软件的生命周期管理和性能分析。 第 6 章：模块化与构建系统的演进 随着项目规模的增大，头文件依赖带来的编译时间成为瓶颈。 C++20 模块（Modules）：介绍模块的概念，如何替代传统头文件，以及它对编译速度和命名空间污染的改善。 编译单元设计：探讨如何合理划分源文件和头文件，减少不必要的重新编译。 链接时优化（LTO）：理解编译器和链接器如何协同工作，以实现跨编译单元的内联和优化。 第 7 章：高效的容器选择与内存布局 容器的选择直接影响程序的缓存命中率和内存使用。 内存布局与缓存友好性：解释 CPU 缓存行、空间局部性和时间局部性，并说明为何 `std::vector` 通常优于 `std::list`。 关联容器的性能分析：对比 `std::map`（红黑树）与 `std::unordered_map`（哈希表）的查找、插入和删除成本，以及如何为哈希表提供自定义哈希函数。 数据导向设计（Data-Oriented Design, DOD） 简介：在特定高性能场景下，如何组织数据以最大化内存连续性。 第 8 章：调试、剖析与健壮性保证 本书的最后一部分强调如何确保代码在实际运行中的稳定性。 断言与契约编程：使用 `assert` 进行开发阶段的快速验证，并介绍如何通过自定义工具实现更严格的程序“契约”。 性能剖析工具的使用：指导读者使用如 Valgrind (Callgrind/Massif) 或平台特定的工具（如 Linux perf, Visual Studio Profiler）来定位热点代码和内存泄漏。 异常安全保证：复习强异常安全、基本异常安全和不抛出异常保证的含义，并在设计接口时如何遵循这些原则，确保异常发生时程序状态的有效性。 总结： 本书内容全面覆盖了从底层 C++ 语言机制到上层工程实践的各个方面，致力于帮助读者从“会写 C++”提升到“精通 C++”，构建出健壮、高性能的下一代软件系统。

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对于一个习惯了 Python 或 JavaScript 等脚本语言的我来说，重新学习 C++ 的底层机制确实是个不小的挑战，尤其是涉及到编译过程和链接器的部分，那些抽象的概念总是难以捉摸。然而，这本书处理这些“底层魔法”的方式非常巧妙。它没有直接丢给你晦涩的编译原理定义，而是通过构建一系列逐步演进的小项目，让我们亲身体验代码是如何从源文件一步步变成可执行程序的。比如，它会详细解释头文件和源文件的包含关系，函数是如何被链接起来的，甚至会涉及一些预处理器的强大功能。这种“做中学”的教学方法，让原本枯燥的系统级知识变得可视化、可触摸。我通过书中提供的例子，甚至能大致判断出不同编译选项对最终生成文件大小和运行效率的影响。这本书的结构设计，成功地架起了一座从高级语言思维到系统级编程思维的坚实桥梁，让我不再对C++的底层机制感到畏惧，反而对其强大的性能潜力感到兴奋。

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这本书的排版和视觉设计，简直是艺术品级别的享受。说实话，很多技术书籍都忽略了阅读体验，排版拥挤，字体小得像蚂蚁，阅读几页就会让人感到视觉疲劳，不得不停下来休息。但这本书的开本选择恰到好处，行距和字号都非常舒适，即便是长时间的夜读，眼睛也不会感到明显的干涩或刺痛。关键在于它的信息密度控制得非常好，图文并茂，那些复杂的流程图和类结构图，都用清晰明快的线条和配色绘制出来，即便是初次接触面向对象设计的人，也能一眼看出对象间的继承和关联关系。而且，作者非常善于利用页边距来添加一些“作者批注”或“历史趣闻”的小花絮，这些内容虽然不属于核心考点，但极大地丰富了阅读的趣味性，让人在学习技术的同时，还能感受到C++这门语言背后的发展历程和设计哲学。这是一本让人愿意拿在手里、爱不释手的技术书籍。

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作为一名已经工作了几年，想重新拾起C++进行项目升级的工程师，我原本对这种“教程”类的书籍抱持着怀疑态度，总觉得它们内容浮于表面。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它在基础知识点讲解上极其扎实，没有为了赶进度而牺牲深度，对C++11、14标准引入的新特性也进行了相当详尽的介绍，这对于我们这些需要紧跟时代步伐的开发者来说至关重要。更让我惊喜的是，书中穿插了大量的“陷阱分析”和“性能考量”部分。作者显然对实际工程中可能遇到的问题有着深刻的理解，他不仅仅告诉你“这样做”，更会告诉你“为什么这样做更好”，甚至会分析不恰当做法可能导致的运行时错误或效率瓶颈。这种深度的剖析，让这本书从一本单纯的入门教材，升华为一本可以放在手边随时查阅的工程实践参考手册。我甚至发现一些我原以为自己已经掌握得很牢固的模板元编程基础概念，在这本书里得到了更精确的阐述，让我对STL的理解又上了一个台阶。

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我必须承认，我是一个非常注重实操练习的人，理论对我来说太抽象了。这本书最成功的地方就在于，它完美地平衡了理论阐述和动手实践之间的关系。几乎每一个重要概念的讲解结束之后，都会紧跟着一系列精心设计的练习题。这些练习题的难度梯度设置得非常合理，从简单的语法校验，到需要综合运用多个知识点的中等难度挑战，再到最后那些能让你绞尽脑汁才能解出的“思考题”。更棒的是，书后的习题解答部分极其详尽，它不仅给出了最终代码，更重要的是，它还解释了解题思路和过程中的关键决策点。我经常会先自己尝试解决，卡住之后再去看解析，这种“尝试—受挫—学习—突破”的循环学习模式，极大地提高了我的编程肌肉记忆。这种强迫你动手的学习方式，远比单纯看书读懂概念有效得多。对于那些希望通过大量编码来真正掌握C++的自学者来说，这本书提供的练习资源是无价之宝。

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这本书简直是编程初学者的福音！我入手后立刻被它清晰易懂的讲解方式所吸引。它不是那种堆砌理论的教科书，而是真正将复杂的C++概念拆解成小块，让我们能一步步消化。特别是对于指针和内存管理这些初学者望而生畏的内容，作者竟然能用生动的比喻和大量的实例把它们讲得明明白白。我记得我之前看了好几本其他的入门书籍，都卡在了同一个地方，但这本书里的对应章节，我竟然一次就理解了，那种豁然开朗的感觉真是太棒了。而且，书中的代码示例不仅能运行，而且质量非常高，结构清晰，注释到位，可以直接拿来作为自己的学习范本。这本书的编排逻辑也很有层次感，从最基础的变量、流程控制开始，逐步过渡到类和对象，最后还会涉及一些进阶的主题，保证你不会因为知识点跳跃而感到迷茫。对于想打好C++基础，并希望能够独立进行小型项目开发的朋友来说，这本绝对值得拥有。它不仅仅是教你怎么写代码，更重要的是培养了你对C++这门语言的“感觉”。

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