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出版者:

作者:張基溫

出品人:

頁數:363

译者:

出版時間:2010-5

價格:33.00元

裝幀:

isbn號碼:9787508398853

叢書系列:

圖書標籤:

• C++
• 教程
• 編程
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• 開發
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• 書籍

深入剖析現代C++編程範式：麵嚮對象、泛型與並發 書籍簡介 本書旨在為具有一定C++基礎的開發者提供一個全麵、深入且緊跟時代步伐的現代C++編程指南。我們不再僅僅關注語言的基礎語法，而是將重點放在如何利用C++11、C++14、C++17乃至C++20引入的強大特性，構建高效、可維護且健壯的軟件係統。本書超越瞭初級教程的範疇，深入探討瞭C++在軟件工程實踐中的核心設計理念和高級應用技巧。 第一部分：現代C++的核心機製與範式轉型 本部分將係統迴顧C++的演進，特彆是其從C語言的自然延伸嚮一門擁有多範式能力的係統級編程語言的轉變。 第一章：C++語言的現代麵貌 本章將清晰界定“現代C++”的內涵，重點介紹C++11/14/17/20標準帶來的關鍵性語言特性。我們將詳細討論右值引用（Rvalue References）及其在移動語義（Move Semantics）中的革命性作用。通過對`std::move`和`std::forward`的精確理解，讀者將掌握如何避免不必要的深拷貝，從而顯著提升資源密集型類（如容器和智能指針）的性能。 第二章：智能指針與資源管理 資源泄漏是係統編程中常見的陷阱。本章將深入剖析C++標準庫提供的智能指針傢族：`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和`std::weak_ptr`的內部實現機製和適用場景。我們將演示如何運用RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原則，結閤這些工具，實現對內存、文件句柄、網絡連接等係統資源的自動、安全的管理。討論將延伸至`std::scoped_lock`和並發環境下的資源鎖定策略。 第三章：Lambda錶達式與函數式編程元素 Lambda錶達式不僅是簡化匿名函數定義的語法糖，更是C++嚮函數式編程範式靠攏的關鍵一步。本章將詳細解析Lambda的捕獲列錶（值捕獲與引用捕獲的陷阱）、模闆化Lambda（C++14）以及其在算法操作中的強大威力。我們將結閤標準庫算法（如`std::transform`, `std::accumulate`）和自定義迭代器，展示如何用更簡潔、更聲明性的方式錶達復雜的邏輯。 第四章：類型係統的高級運用 C++的類型係統是其性能和安全性的基石。本章聚焦於模闆元編程（TMP）的現代替代方案，包括： 1. `constexpr`的廣泛應用：如何在編譯期執行復雜的計算和數據結構初始化。 2. 類型特徵（Type Traits）：深入講解`std::is_same`, `std::enable_if`及其在SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）中的作用。 3. 概念（Concepts, C++20）：全麵介紹概念如何徹底改進模闆代碼的可讀性、錯誤信息和約束錶達能力，實現“編譯期多態”的清晰定義。 第二部分：麵嚮對象設計與多態的深化 本部分關注如何在現代C++中構建穩定、靈活且易於擴展的麵嚮對象架構。 第五章：虛函數與運行時多態的精細控製 我們將剖析虛函數錶（vtable）的工作原理，理解虛函數調用的開銷。討論將集中在何時使用虛函數、何時應避免使用。引入純虛函數（Pure Virtual Functions）和抽象基類的設計模式，並探討在性能敏感的代碼中，如何通過CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）實現編譯期多態，以替代部分運行時多態的開銷。 第六章：構造、析構與初始化語義 對象的生命周期管理是C++的核心挑戰。本章深入探究構造函數委托（Delegating Constructors）、繼承構造函數（Inheriting Constructors），以及聚閤初始化（Aggregate Initialization）的微妙區彆。我們還將分析C++20中對`const`和`constexpr`構造函數的增強，以及如何確保在復雜繼承鏈中，對象的初始化和銷毀順序的正確性。 第七章：運算符重載與用戶定義字麵量 恰當地重載運算符能夠使代碼更具錶達力，但濫用會導緻混亂。本章指導讀者在何種情況下重載算術、關係和流操作符。重點介紹如何使用用戶定義字麵量（User-Defined Literals, C++11）來增強代碼的可讀性，例如為物理單位或時間間隔創建自定義後綴。 第三部分：並發、並行與異步編程 隨著多核處理器的普及，並發編程能力已成為衡量C++開發者水平的重要標準。 第八章：多綫程的基石：`std::thread`與同步原語 本章詳細介紹`std::thread`的創建、管理和分離。核心內容圍繞同步機製展開：`std::mutex`、`std::recursive_mutex`的使用規範，以及如何利用條件變量（Condition Variables）實現綫程間的復雜協作。我們將重點討論死鎖（Deadlock）的識彆與預防策略。 第九章：內存模型與原子操作 理解C++內存模型是編寫無數據競爭代碼的關鍵。本章深入探討`std::atomic`模闆類，解釋其在不同硬件架構下的底層保證。我們將細緻區分內存序（Memory Orderings）——如`memory_order_relaxed`, `memory_order_acquire`, `memory_order_release`——並展示如何在不使用重量級鎖的情況下，通過原子操作實現高效的無鎖數據結構。 第十章：異步編程與協程（Coroutines, C++20） 傳統的綫程模型在I/O密集型應用中存在效率問題。本章介紹異步操作的演進，從早期的迴調函數模式過渡到`std::future`和`std::promise`。隨後，本書將重點講解C++20協程的機製，包括`co_await`、`co_yield`和`co_return`的工作原理，以及如何利用協程框架（如自定義Awaitable對象）編寫非阻塞、順序清晰的異步代碼。 第四部分：性能優化與工程實踐 本部分關注如何將理論知識轉化為高性能、可維護的生産代碼。 第十一章：模闆實戰：策略模式與Mixin 我們將展示如何利用模闆參數化技術，實現策略模式（Strategy Pattern）和Mixin（多重繼承的替代方案）。這允許我們在編譯期注入不同的行為實現，從而構建高度靈活且零開銷的框架組件。 第十二章：性能剖析與工具鏈 優化始於度量。本章介紹如何使用外部工具（如Valgrind, gprof, perf）和內部機製（如編譯器內建函數`__builtin_expect`）來定位性能瓶頸。討論將側重於緩存友好性（Cache Locality）、數據結構的選擇（數組優於鏈錶）以及嚮量化（SIMD）的潛在機會。 第十三章：模塊化與構建係統集成（C++20 Modules & CMake） 傳統的頭文件/宏係統存在編譯時間長和命名空間汙染的問題。本章將詳細介紹C++20模塊的引入，其如何簡化依賴管理並加速編譯過程。同時，我們將結閤現代的CMake構建係統，指導讀者如何組織大型C++項目，並確保代碼的可移植性和可維護性。 通過對上述主題的係統性講解與大量實踐案例的分析，本書將幫助讀者建立起對現代C++編程的深刻理解，並有能力駕馭當前最復雜、最高性能的軟件開發挑戰。

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說實話，剛拿到《新概念C++教程》的時候，我並未抱有太高的期待，畢竟市麵上的C++教材實在太多瞭，良莠不齊。然而，這本書的獨特之處在於它不僅僅是一本“教科書”，更像是一位經驗豐富的老師在娓娓道來。作者的語言風格非常幽默且充滿啓發性，他善於用類比和生活中的例子來解釋抽象的編程概念，這極大地降低瞭學習的門檻，也讓整個學習過程變得輕鬆有趣。我記得在學習函數重載和運算符重載的部分，作者用瞭一個非常有意思的比喻，讓我瞬間就明白瞭它們的作用和意義。更重要的是，書中對每個知識點的講解都非常透徹，而且會追溯到其背後的設計原理。例如，在講解類和對象時，作者不僅介紹瞭如何定義和使用它們，還深入探討瞭封裝、繼承和多態的本質，以及它們在實際項目中的應用價值。這種“知其然，更知其所以然”的學習方式，讓我覺得受益匪淺。我不再是僅僅會寫代碼，而是開始思考“為什麼”要這樣寫，以及“如何”寫齣更優雅、更高效的代碼。

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這本《新概念C++教程》給我帶來的最大驚喜，是它在理論深度與實踐指導之間的巧妙平衡。我一直覺得C++是一門既迷人又令人望而生畏的語言，它的強大功能背後隱藏著復雜的設計哲學和內存管理的細節。許多教程往往要麼過於理論化，讓初學者望而卻步，要麼過於淺顯，隻停留在錶麵語法，無法深入理解其精髓。然而，這本書恰恰填補瞭這個空白。它沒有上來就堆砌枯燥的概念，而是循序漸進，將復雜的抽象概念分解成易於理解的部分，並通過大量精心設計的代碼示例來輔助說明。最讓我贊賞的是，作者並沒有迴避C++的難點，比如指針、引用、模闆以及麵嚮對象編程的核心思想，而是用一種清晰、直觀的方式進行闡釋，讓你在學習過程中能夠真正“領悟”這些概念，而不是死記硬背。我特彆喜歡書中關於RAII（資源獲取即初始化）的講解，這不僅是一個重要的設計模式，更是理解C++內存管理的關鍵。通過閱讀，我不僅掌握瞭基本的語法，更重要的是建立起瞭一種對C++底層運行機製的直觀認識，這為我後續的學習打下瞭堅實的基礎。

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《新概念C++教程》給我的最大感受是，它真的非常“新”且“概念”十足。在如今這個快速迭代的技術時代，一本好的教程應該緊跟潮流，並且能夠引導讀者理解最核心、最前沿的編程思想。這本書在這方麵做得非常齣色。它並沒有停留在C++98或者C++11的標準，而是巧妙地融入瞭C++14、C++17甚至C++20的一些新特性，並解釋瞭這些新特性是如何解決原有C++的一些痛點，以及它們帶來的好處。我尤其欣賞書中關於智能指針和STL（標準模闆庫）的章節。在過去，手動管理內存常常是C++程序員的噩夢，而智能指針的齣現極大地簡化瞭這一過程。這本書不僅詳細介紹瞭`unique_ptr`、`shared_ptr`、`weak_ptr`的使用方法，還解釋瞭它們背後的原理和適用場景。同樣，STL的強大功能在書中得到瞭充分的展示，容器、算法、迭代器等元素的組閤運用，讓編寫高效、簡潔的代碼成為可能。我感覺這本書就像一本C++的“武林秘籍”，教會我如何運用最先進的內功心法，去駕馭這門強大而復雜的語言。

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讀完《新概念C++教程》，我最大的收獲是對C++麵嚮對象設計的深刻理解。在過去，我一直認為麵嚮對象隻是“類”和“對象”的概念，但這本書通過一係列精心設計的案例，讓我認識到麵嚮對象編程的真正力量在於其對現實世界建模的能力。作者在講解繼承時，不僅僅是簡單地展示語法，而是著重分析瞭“is-a”和“has-a”的關係，以及如何利用繼承來構建層次分明的類結構。而多態的講解，更是讓我眼前一亮。通過虛函數、抽象類等概念，我理解瞭如何編寫更加靈活、可擴展的代碼，能夠輕鬆應對未來的需求變化。這本書的優點在於，它不是一次性灌輸所有知識，而是將復雜的概念逐步引入，並始終強調實踐的重要性。每一個章節都配有大量的練習題，這些題目難度適中，能夠幫助我鞏固所學的知識，並發現自己理解上的盲點。通過不斷地練習和反思，我感覺自己對C++的理解已經從“知其然”上升到瞭“知其所以然”的境界，並且能夠開始獨立地運用麵嚮對象的設計原則來解決實際問題。

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坦白說，作為一名多年的程序員，我接觸過不少C++的書籍，但《新概念C++教程》的閱讀體驗無疑是其中最令人耳目一新的。這本書最讓我印象深刻的地方在於其對“代碼質量”和“工程實踐”的強調。在許多教程中，重點往往放在語法和功能上，而這本書卻將目光放得更遠，它會教你如何編寫“好”的代碼，而不僅僅是“能運行”的代碼。比如，在講解異常處理時，作者不僅介紹瞭`try-catch`的用法，還深入探討瞭何時以及如何拋齣異常，以及如何設計清晰的異常處理機製，這對於構建健壯的應用程序至關重要。此外，書中對STL容器和算法的運用也進行瞭詳盡的闡述，作者鼓勵讀者充分利用STL提供的強大工具，而不是自己重復造輪子。這不僅能提高開發效率，更能保證代碼的穩定性和性能。我尤其喜歡書中關於代碼風格和調試技巧的部分，這些看似“瑣碎”的細節，在實際的項目開發中卻能發揮巨大的作用，幫助我養成良好的編程習慣，減少不必要的錯誤，並更快速地定位和解決問題。這本書讓我覺得，它不僅僅是在教我C++，更是在教我如何成為一名更優秀的C++開發者。

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