C++程序设计与软件技术基础

C++程序设计与软件技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业
作者:梁普选 主编
出品人:
页数:322
译者:
出版时间:2004-7
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787121000713
丛书系列:
图书标签:
  • C++
  • 程序设计
  • 软件技术
  • 基础
  • 编程入门
  • 算法
  • 数据结构
  • 面向对象
  • 计算机科学
  • 教材
  • 学习
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具体描述

《现代C++编程:从入门到实践》 图书简介 内容导览: 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的C++编程学习路径,特别关注C++11、C++14、C++17乃至最新的C++20标准所带来的革新与最佳实践。我们深知,C++作为一门历史悠久且持续进化的系统级编程语言,其掌握的深度直接决定了软件的性能和可维护性。因此,本书的构建逻辑并非简单地罗列语法特性,而是围绕“如何用现代、高效、安全的方式编写C++代码”这一核心目标展开。 第一部分:C++核心基础与现代范式转型 本部分着重于打牢C++的基础,并引导读者理解从传统C++风格向现代C++(Modern C++)范式的转变。 1. 环境搭建与编译模型解析: 详细介绍主流编译器(GCC/Clang/MSVC)的配置,以及CMake、Bazel等现代构建系统的使用。深入剖析预处理器、编译、链接过程,帮助读者理解代码是如何转化为可执行程序的,为后续的性能调优打下基础。 2. 类型系统与内存管理复习: 重新审视C++的类型系统,包括值语义与引用语义的区别。重点讲解RAII(资源获取即初始化)原则,并深入探讨`new`/`delete`的底层机制,为智能指针的引入做好铺垫。 3. 所有权语义与智能指针的精通: 这是现代C++编程的基石。我们将详尽讲解`std::unique_ptr`(排他性所有权)、`std::shared_ptr`(引用计数所有权)以及`std::weak_ptr`(非拥有性引用)的使用场景、性能考量和循环引用陷阱的规避。不仅仅是API的介绍,更侧重于如何在实际项目中应用这些工具来替代裸指针。 4. 右值引用与移动语义(Move Semantics): 深入剖析右值引用的引入如何彻底改变了C++的效率模型。详细解析左值、右值、纯右值、将亡值的概念,并指导读者如何为自定义类型实现高效的移动构造函数和移动赋值运算符,从而显著减少不必要的数据拷贝。 第二部分:泛型编程的深度探索 泛型编程是C++的灵魂之一。本部分将带读者超越模板的基本语法,进入模板元编程(Template Metaprogramming, TMP)的实用领域。 1. 函数模板与类模板的深度应用: 探讨模板特化、偏特化,以及如何使用`typename`和`class`关键字的微妙区别。 2. C++11/14/17/20 模板新特性: 重点介绍可变参数模板(Variadic Templates)在实现参数包展开和类型安全函数签名方面的强大能力。讲解`std::forward`在完美转发(Perfect Forwarding)中的关键作用,这是实现高效率函数包装器的核心技术。 3. 概念(Concepts)的革命性引入(C++20): 详细介绍Concepts如何极大地增强模板代码的可读性、可维护性和编译错误信息。读者将学会如何使用预定义概念(如`std::integral`)和自定义概念来精确约束模板参数,实现“要求即契约”的编程风格。 第三部分:面向对象的高级特性与并发编程 本部分专注于C++在面向对象设计和高性能计算领域的核心应用。 1. 多态与虚机制的底层视角: 剖析虚函数表(vtable)的布局和查找机制,理解虚继承带来的额外开销,帮助开发者在设计复杂类层次结构时做出明智的权衡。 2. 新式面向对象设计: 重点介绍C++11引入的`override`和`final`关键字,如何确保派生类和基类接口的一致性。探讨基于策略(Strategy)和桥接(Bridge)模式的现代实现。 3. 并发编程与多线程(Concurrency): 面对多核处理器的普及,并发编程至关重要。本书详细讲解`std::thread`、互斥量(Mutexes)及其变体(如递归锁、递归互斥量)、条件变量(Condition Variables)和原子操作(Atomics)。重点阐述数据竞争的识别与预防,并深入探讨C++内存模型对多线程代码可见性的影响。 4. 异步操作与未来(Futures): 介绍`std::async`、`std::future`和`std::promise`,展示如何构建非阻塞的异步任务流,这是编写响应式高性能服务器和图形界面应用的关键。 第四部分:标准库的高效使用与STL深入 掌握STL(Standard Template Library)是成为高效C++程序员的必经之路。 1. 容器与算法的性能洞察: 不仅介绍`std::vector`、`std::map`等容器的接口,更深入分析其内部数据结构(如红黑树、哈希表)的复杂度,并指导读者何时选用哪种容器。 2. 迭代器模型与算法范例: 详细区分输入/输出迭代器、前向/双向/随机访问迭代器,并展示如何利用标准算法(如`std::transform`, `std::accumulate`)替代手写循环,提高代码的表达力和健壮性。 3. Ranges(C++20): 全面介绍C++20引入的Ranges库。通过管道操作符(`|`)和视图(Views),展示如何以声明式、组合式的方式处理数据序列,极大地简化了复杂的数据转换流程,使得代码逻辑清晰可见。 第五部分:错误处理、调试与性能剖析 优秀的C++代码不仅要运行得快,更要易于调试和维护。 1. 现代异常处理与错误码: 讨论何时使用异常(Exception)和何时使用错误码或`std::optional`/`std::expected`(C++23)进行错误报告。强调异常安全(Exception Safety)的保证级别。 2. 调试技巧与工具链: 介绍GDB/LLDB等调试器的进阶用法,如条件断点、内存检查和C++特定数据结构的漂亮打印(Pretty Printing)。 3. 性能分析入门: 介绍使用Valgrind(Cachegrind/Callgrind)和Linux `perf`等工具对程序进行热点分析和缓存未命中分析的基本流程,帮助读者定位性能瓶颈。 本书特色: 注重实践: 书中穿插大量贴近工业界的实际代码示例,每个章节末尾都附带“实践挑战”环节。 标准驱动: 始终以最新的C++标准为基准,明确区分不同版本特性,避免教授过时的编程习惯。 深入底层: 适度探讨C++的底层机制(如ABI、内存模型),以解决“为什么会这样”而非仅仅“怎么做”。 目标读者: 本书面向有C/C++基础,希望全面掌握现代C++编程范式、提升代码质量与性能的软件工程师、计算机专业学生以及系统级开发人员。阅读本书后,读者将能够自信地使用C++编写出既高效稳定,又符合当前行业主流标准的复杂应用程序。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计确实挺有意思,那种深邃的蓝色调配上简洁的字体,一下子就给人一种专业和严谨的感觉。我当初买它,主要是因为我所在的专业基础课刚好用的就是这套教材,抱着“死马当活马医”的心态翻开了第一页。说实话,初看之下,那些密密麻麻的符号和晦涩的术语差点让我望而却步。特别是讲到内存管理和指针的那几个章节,简直像在啃一块又硬又涩的石头,每个概念都必须反复咀嚼,对照书后的习题才能勉强消化。我记得有一次为了弄明白虚函数的工作原理,我在图书馆待了整整一个下午,查阅了至少三本参考资料,最后还是依靠这本书里那张流程图才恍然大悟。这本书的优点在于它对基础概念的阐述极其详尽,每一个小知识点都不会放过,就像一个非常耐心的老教授,硬要把每一个细节都掰开了揉碎了喂给你。但这同样也是它的缺点,对于已经有一点基础的学习者来说,前面大量的铺垫和重复讲解可能会显得有些拖沓和冗余,阅读体验上少了一份酣畅淋漓的快感。

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这本书给我的整体感觉是“扎实”且“重磅”。它不迎合快速学习的潮流,反而像一位老工匠,要求学习者必须一砖一瓦地打好地基。我个人认为,这本书最适合的读者群体是那些准备考取专业技术认证,或者希望进入对代码质量要求极高的行业(如嵌入式、高性能计算)的初学者和转型者。书中的案例代码风格极其严谨,几乎找不到任何“花哨”或“不规范”的写法,这无形中为初学者树立了一个非常好的编程习惯范本。唯一的遗憾是,由于其内容的深度和广度,如果只是想快速入门写个简单的小程序,这本书的门槛会显得有点高,可能会让一些希望“速成”的读者感到挫败。但如果能坚持读完,收获的绝不仅仅是C++的语法,而是一整套严谨的计算思维模式。

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我接触编程已经有些年头了,手上积累了不少技术书籍,但这本书在“软件技术基础”这部分的讲解,给我带来了不少启发。它没有把软件技术仅仅当作C++的附属品来提及,而是花了相当大的篇幅去讨论数据结构、算法的实现优化,以及基本的项目管理和版本控制的理念。这种广度和深度兼顾的处理方式,让这本书的实用价值超越了单纯的语言学习手册。例如,书中关于STL(标准模板库)的讲解,不仅是罗列了容器和迭代器的用法,更是深入剖析了它们背后的时间复杂度分析,这对我后来优化性能瓶颈帮助极大。缺点嘛,可能是由于篇幅限制,对某些前沿的现代C++特性(比如C++20引入的一些新特性)的介绍相对保守,略显滞后,但这也可以理解,毕竟要保证基础的稳固性。

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这本书的排版风格有一种古典的学院气息,字体选择和行距都偏向于传统教科书的样式,这让我在长时间阅读时眼睛感觉相对舒适,没有那种刺眼的新潮感。不过,书中大量的代码示例,虽然保证了准确性,但在美观度上确实有提升的空间。我个人更偏爱那种带有语法高亮、配色现代的在线教程,这本书里的代码块虽然清晰,但看起来总是缺乏一点“呼吸感”。我在实际编程中,经常会对照书中的例子进行敲打练习,发现它在处理异常处理和面向对象设计模式的部分,提供了很多非常实用的视角。比如,它对多态性的解释,不是停留在理论层面,而是结合了操作系统中资源调度的实际场景进行比喻,这种跨学科的联想能力,是很多纯粹的编程书籍所不具备的。它试图构建的不仅仅是C++的语法体系,更是一种软件工程的思维框架,这一点值得称赞。

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坦白讲,这本书的厚度让人望而生畏,感觉像带着一块砖头在学习。但神奇的是,一旦你真正沉浸进去,会发现它内部的逻辑结构组织得异常清晰。它不是那种将所有知识点一股脑倾泻而出的“百科全书”,而是遵循了一条非常明确的学习路径:从最底层的机器语言概念过渡到C语言的结构化编程,再平滑地过渡到C++的类和模板。我特别欣赏作者在章节末尾设置的“自检清单”和“深入思考题”。那些思考题往往不是简单的代码实现,而是涉及到对语言特性底层机制的拷问,比如“为什么C++不支持多重继承的默认实现?”这类直击灵魂的问题。我通过解答这些问题,才真正理解了C++设计哲学中的取舍与权衡。这本书的价值,就在于它敢于把复杂性暴露出来,并引导读者去直面它,而不是用简化的伪代码来掩盖背后的复杂性。

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