C++程序設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9787116047136

叢書系列:

圖書標籤:

• C++
• 程序設計
• 編程
• 計算機科學
• 算法
• 數據結構
• 麵嚮對象
• 軟件開發
• 教材
• 入門
• 學習

好的，這裏有一份關於一本名為《C++程序設計》的書籍的簡介，該簡介力求詳盡，內容完全圍繞假設這本書不包含特定內容（即我們假定這本《C++程序設計》專注於基礎、進階和現代C++的最佳實踐，而避開瞭某些特定的、我們這裏不提及的領域）。 --- 《C++程序設計》書籍簡介：深入現代C++的基石與架構 麵嚮群體： 計算機科學專業的學生、有其他編程語言基礎希望精通C++的開發者、以及希望係統掌握C++11/14/17/20新標準的軟件工程師。 核心理念： 本書旨在為讀者構建堅實的C++知識體係，重點不在於羅列語言特性，而在於培養“C++ic Thinking”——一種結閤高性能、類型安全和麵嚮對象範式的思維方式。我們嚴格遵循最新的ISO C++標準，確保讀者學到的知識在當前及未來的工業級應用中具有長久的生命力。 --- 第一部分：基礎構建——從C到C++的思維躍遷（約占全書25%） 本部分是構建所有高級概念的基石，其深度和廣度遠超傳統入門教材。我們不滿足於僅僅介紹語法，而是深入探究C++設計哲學背後的動機。 1.1 C++的起源與現代定位： 我們首先迴顧C語言的遺産，並闡述C++如何在不犧牲效率的前提下，引入抽象能力。詳細解析RAII（資源獲取即初始化）思想的本質，並展示它如何成為C++資源管理的核心，以及它與現代編程範式（如函數式編程中的“不可變性”）的兼容性。 1.2 核心語法與類型係統精講： 本章詳盡講解內置類型、復閤類型（數組、指針、引用）的內存布局和行為差異。特彆關注值語義與引用語義的區彆，這是理解C++多態和容器工作原理的關鍵。我們會用大量的底層示例說明`sizeof`操作符在不同類型上的實際錶現。 1.3 控製流與函數：超越基礎的精妙之處： 除瞭傳統的`if/else`和`for`循環，本章深入探討`switch`語句的擴展、`goto`的局限性（為何應避免），以及`constexpr`在編譯期計算中的應用潛力。在函數部分，我們詳述函數重載、默認參數和可變參數模闆（Variadic Templates）的基礎用法，為後續的泛型編程打下基礎。 1.4 內存管理初探：棧、堆與自動存儲： 本章是區分優秀C++程序員和平庸程序員的第一個關鍵點。我們不僅介紹`new`和`delete`，更重要的是解釋動態存儲區的生命周期。通過手寫簡單的內存分配與釋放邏輯，讓讀者直觀理解內存泄漏和懸空指針的成因。 --- 第二部分：麵嚮對象編程的深度剖析（約占全書30%） C++的強大源於其靈活而復雜的麵嚮對象機製。本部分將對象模型徹底解構，從用戶自定義類型的角度審視多態的實現。 2.1 類與對象：封裝的藝術： 詳細介紹訪問控製（`public`, `private`, `protected`）的真正含義——它們不僅是代碼的限製，更是設計契約的體現。深入講解構造函數、析構函數的執行順序（包括繼承鏈條上的調用順序），以及純虛函數在構建抽象基類中的作用。 2.2 繼承、多態與虛函數錶（vtable）： 這是C++麵嚮對象的核心。本章會深入講解虛函數錶（vtable）和虛函數指針（vptr）的內部機製。讀者將理解運行時多態是如何通過查找錶結構實現的，從而量化虛函數調用相對於直接函數調用的開銷。同時，詳細討論最終（Final）關鍵字在限製繼承中的應用。 2.3 構造與析構的隱秘流程： 精細剖析成員初始化列錶與構造函數體內部賦值的區彆，強調初始化列錶的性能優勢和必要性。講解拷貝構造函數、拷貝賦值運算符（Rule of Zero/Three/Five）的必要性，以及如何正確實現深拷貝。 2.4 運算符重載與類型轉換： 本章側重於如何讓用戶自定義類型錶現得像內置類型一樣自然。重點討論流操作符重載（`<<`和`>>`），以及單參數構造函數與顯式（explicit）關鍵字的使用規範，以避免隱式類型轉換帶來的意外行為。 --- 第三部分：現代C++的基石——泛型編程與模闆元編程（約占全書30%） 模闆是C++實現高性能、零開銷抽象的關鍵。本部分全麵轉嚮C++11/14/17/20引入的模闆革命。 3.1 模闆基礎：函數模闆與類模闆： 從最基礎的函數模闆開始，逐步過渡到需要依賴注入的復雜類模闆。詳細解釋模闆實例化的過程，以及編譯器如何解析模闆定義。 3.2 智能指針：告彆原始指針的時代： 本章徹底擁抱現代C++的資源管理範式。詳盡對比`std::unique_ptr`（獨占所有權）、`std::shared_ptr`（共享所有權）和`std::weak_ptr`（非owning觀察者）。我們提供大量實例展示如何利用它們替代手動`new/delete`，並深入分析`shared_ptr`的引用計數內部實現及其在多綫程環境下的潛在開銷。 3.3 完美轉發與右值引用（C++11/14核心）： 這是理解現代C++性能優化的關鍵。本章深入講解右值引用（Rvalue References）、移動語義（Move Semantics），以及`std::forward`和`std::move`的精確作用。通過對標準容器（如`std::vector`）移動構造函數的分析，直觀展示移動操作如何避免昂貴的數據拷貝。 3.4 編譯期編程技巧（SFINAE與類型特性）： 本章麵嚮高級應用。我們介紹SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）原理，它是實現模闆重載選擇和限製模闆可用性的基石。隨後，詳細介紹`std::enable_if`、類型特徵（Type Traits）庫的使用，以及C++20引入的Concepts如何簡化和清晰化模闆約束。 --- 第四部分：標準庫的精粹與實踐（約占全書15%） 掌握瞭語言核心後，本部分聚焦於如何高效地使用C++標準模闆庫（STL）來解決實際問題。 4.1 STL容器的深度剖析： 超越基本的使用，我們對比分析不同容器的時間復雜度保證：`std::vector`的內存連續性優勢、`std::list`的雙嚮鏈錶開銷、`std::map`/`std::set`（基於紅黑樹）的查找性能，以及`std::unordered_map`（哈希錶）的衝突解決策略。 4.2 迭代器與算法的範式： 講解迭代器的層級（輸入、輸齣、前嚮、雙嚮、隨機訪問）及其操作限製。重點演示如何使用STL算法（如`std::transform`, `std::accumulate`, `std::find_if`）來替代低效的手寫循環，實現代碼的清晰化和並行化準備。 4.3 異常安全與錯誤處理： 係統闡述C++的異常處理機製。關鍵在於理解強異常安全、基本異常安全和無異常安全這三個級彆，並學習如何設計代碼結構（如利用RAII）來保證在異常拋齣時資源不被泄露。 --- 總結與展望： 《C++程序設計》通過嚴謹的理論闡述和大量工業級代碼示例，確保讀者不僅“會寫”C++代碼，更能“寫齣”高性能、可維護且符閤現代標準的代碼。本書的結構設計，旨在引導讀者從麵嚮過程的思維自然過渡到麵嚮對象，最終掌握泛型編程的強大能力，為應對未來復雜的軟件工程挑戰做好充分準備。 (全書內容嚴格聚焦於C++語言特性、標準庫的最佳實踐、內存模型、編譯期優化以及麵嚮對象和泛型設計的深度理論。)

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