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出版者:机械工业出版社

作者:华诚科技

出品人:

页数:374

译者:

出版时间:2010-5

价格:49.80元

装帧:

isbn号码:9787111302360

丛书系列:

图书标签:

• PowerPoint2010
• PPT
• 办公软件
• 办公技巧
• 演示文稿
• PPT教程
• 从入门到精通
• 软件操作
• 电脑技巧
• 效率提升

深入探索编程世界：C++ 现代实践与高效算法解析 本书聚焦于 C++ 语言的核心特性、现代编程范式以及构建高性能应用程序的实践方法。 它旨在为具备一定编程基础的读者提供一条通往 C++ 领域深度和广度的路径，涵盖从底层内存管理到高级并发编程的各个方面。 第一部分：C++ 语言基石的重构与深化 本部分将系统地回顾并深入剖析 C++ 语言的基础结构，但其视角将完全不同于初级教程。我们着重于理解 C++ 标准（C++11/14/17/20）带来的范式转变。 1.1 类型系统与元编程的艺术： 我们将深入探讨值语义（Value Semantics）与引用语义（Reference Semantics）的微妙差异，并分析如何通过 `std::variant`, `std::optional`, 和 `std::any` 等类型安全地处理不确定性。重点章节会讲解模板元编程（Template Metaprogramming, TMP）的基础，包括 SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) 原理、类型特征（Type Traits）的自定义与应用，以及如何使用 `constexpr` 和 `consteval` 构造在编译期执行的逻辑，从而实现极致的代码优化和类型校验。 1.2 内存管理与资源获取即初始化 (RAII) 的精进： 抛开对原始指针的依赖，本书详述智能指针家族（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）的内部机制、引用计数的工作原理及其在循环引用中的陷阱。我们会深入研究自定义删除器（Custom Deleters）和自定义分配器（Custom Allocators）的编写，以适应特定硬件或高频交易环境对内存布局的苛刻要求。此外，还会涵盖 C++20 中引入的内存模型基础，为理解并发编程打下坚实基础。 1.3 表达式、语句与新式控制流： 我们将分析移动语义（Move Semantics）对性能的革命性影响，详细解读右值引用、完美转发（Perfect Forwarding）及其在通用代码（Generic Code）中的应用。Lambda 表达式不再仅仅是匿名函数，我们将探讨其捕获机制的底层实现、可变捕获（Mutable Captures）的适用场景，以及如何利用它们构建更简洁的函数对象。 第二部分：面向对象设计与泛型编程的交汇 本部分关注如何利用 C++ 的面向对象特性和强大的泛型能力，构建灵活、可维护且高度抽象的软件架构。 2.1 现代多态的构建： 超越传统的虚函数表（vtable），我们探究静态多态（基于模板）和动态多态（基于继承）的权衡。特别讨论 Pimpl 惯用法（Pointer to Implementation）在隔离编译依赖和减小编译时间方面的作用。接口设计将侧重于协议（Protocols）而非严格的继承层级，并引入概念（Concepts，C++20）来限制模板参数，使泛型代码更易于阅读和调试。 2.2 强大的标准库容器与算法： 本书不对容器进行基础介绍，而是侧重于分析容器内部的实现细节——例如 `std::map` 如何基于红黑树实现对数复杂度，以及 `std::unordered_map` 的哈希冲突处理机制。在算法部分，我们将聚焦于如何利用 C++20 Ranges 库重塑算法链，实现数据流的声明式编程，并对比传统 `std::for_each` 与 Ranges 适配器在表达力和性能上的差异。 第三部分：高性能计算与并发编程 这是本书的核心高价值部分，旨在教授如何驾驭多核处理器，编写安全且高效的并行代码。 3.1 细粒度并发控制： 我们将从操作系统的角度理解线程的创建与调度开销。重点在于无锁编程（Lock-Free Programming）技术。详细解析原子操作（`std::atomic`）的内存顺序（Memory Ordering，如 `acquire`, `release`, `relaxed`）对性能和正确性的决定性影响。我们将构建经典的无锁数据结构（如栈或队列），并深入研究 ABA 问题的解决策略。 3.2 并发模型与并行算法： 本书将对比不同并发模型（如 actor 模型、CSP 模型）与 C++ 标准库提供的并行算法（`std::for_each`, `std::transform` 等的并行版本）。我们将剖析数据竞争（Data Races）的成因，并利用 Thread Sanitizer (TSan) 等工具进行调试。对于需要高度定制化同步的场景，我们会探讨互斥量（Mutex）的替代方案，如自旋锁（Spinlocks）和读写锁（Read-Write Locks）的实现与优化。 3.3 协程（Coroutines）的革命性应用 (C++20)： 协程是现代异步编程的未来。我们将详细解读 `co_await`, `co_yield`, `co_return` 的工作原理，理解协程句柄（Promise Type）和恢复器（Resumption）的概念。读者将学会如何利用协程构建高效、非阻塞的网络I/O模型，以及如何设计自定义的异步任务系统，从而彻底摆脱传统回调地狱的困扰。 第四部分：与外部世界的集成与工具链 本书最后一部分着眼于如何将 C++ 代码集成到大型项目中，并确保代码质量和可移植性。 4.1 编译系统与包管理： 我们将深入学习现代构建系统 CMake 的高级用法，包括如何编写健壮的跨平台配置文件、如何集成外部依赖、以及如何利用现代 CMake 的目标模型（Targets）来管理复杂的依赖关系。同时，本书也会介绍主流的包管理器（如 Conan 或 vcpkg）在 C++ 生态中的作用。 4.2 代码质量与可维护性实践： 强调单元测试在 C++ 项目中的重要性，介绍 Google Test 或 Catch2 框架的使用。代码风格将以 Google C++ Style Guide 或 LLVM 规范为参考，并指导读者如何利用静态分析工具（如 Clang-Tidy）自动化地执行代码审查和重构，确保代码库长期健康运行。 --- 本书面向读者： 具备至少一年 C/C++ 编程经验的软件工程师、系统架构师，以及希望深入理解 C++ 语言底层机制和掌握高性能并发编程技术的专业人士。它假定读者对基本的数据结构和面向对象概念已有清晰的认识。本书提供的不是快速入门指南，而是一份面向生产环境的深度参考手册和技术进阶蓝图。

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