Java上机实践指导教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:曹德胜

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2004-1-1

价格:27.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111131878

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 编程入门
• 上机实践
• 教程
• 教学
• 代码示例
• 练习
• 基础语法
• 开发环境
• 学习资料

深入探索现代 C++ 设计与实现：性能优化与并发编程实战 本书简介 本书旨在为有志于掌握现代 C++ 编程精髓的开发者提供一份详尽、深入且极具实践指导意义的教程。我们聚焦于 C++17、C++20 以及最新的 C++23 标准所带来的核心特性，旨在帮助读者超越基础语法层面，真正理解和驾驭 C++ 在高性能计算、系统级编程以及复杂软件架构设计中的强大能力。 第一部分：现代 C++ 核心概念的重塑与深化 本部分将系统性地回顾并深化读者对 C++ 语言基础的理解，重点关注那些对编写高效、健壮代码至关重要的现代特性。 第一章：值语义、移动语义与资源管理 我们将从根本上重新审视 C++ 中的“值”的含义。深入探讨右值引用（Rvalue References）的底层机制，解析移动构造函数（Move Constructors）和移动赋值运算符（Move Assignment Operators）如何彻底改变大型对象操作的性能范式。教程将详细剖析 `std::move` 和 `std::forward` 的精确使用场景，区分它们在完美转发中的关键作用。随后，我们将构建自定义的 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）类，展示如何通过 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr` 的高级用法，实现零开销的资源安全管理，并探讨 `std::weak_ptr` 在打破循环引用中的必要性。本章还将介绍 `std::optional` 和 `std::variant` 作为传统指针和枚举的更安全、更现代的替代方案。 第二章：编译期编程的艺术——模板元编程的进阶 编译期计算是 C++ 性能优化的核心武器之一。本章将带领读者进入模板元编程（Template Metaprogramming, TMP）的深水区。我们不仅会讲解基础的递归模板实例化，更会深入研究 `constexpr` 函数和变量在 C++17/20 中带来的巨大变革，如何将复杂的运行时计算推迟到编译期。重点剖析 类型特征（Type Traits） 的实现原理，包括 `std::is_same`、`std::enable_if` 的替代方案 Concepts。通过大量实例，我们将展示如何利用 Concepts（C++20）来约束模板参数，极大地提高模板代码的可读性、编译速度和错误报告质量，实现真正的“概念驱动设计”。 第三章：利用 C++20 Modules 简化大型项目 传统的头文件依赖地狱是大型 C++ 项目维护的痛点。本章将全面介绍 C++20 引入的 Modules 系统。我们将详细解释模块的结构（`export module`, `import`），对比模块与头文件的编译时和链接时行为差异，并提供构建和使用模块化库的实战指南。探讨模块如何提升编译速度、隔离实现细节以及解决宏污染等老旧问题。 第二部分：高性能系统编程与并发模型 本部分聚焦于 C++ 在需要极致性能和高并发处理场景下的应用，重点讲解如何安全、高效地利用多核处理器。 第四章：协程（Coroutines）——异步编程的新范式 C++20 引入的协程（Coroutines）是解决回调地狱、简化复杂异步逻辑的关键。本章将深入剖析协程的底层机制，包括 `promise_type`、`coroutine_handle` 以及 `co_await`, `co_yield`, `co_return` 关键字的语义。我们将不只是停留在使用 `std::async` 或第三方库的层面，而是指导读者如何基于标准库特性，构建自己的异步操作和任务调度器。重点关注如何使用协程实现高性能网络I/O或文件操作，而无需阻塞线程。 第五章：现代内存模型与原子操作 理解并发的难点在于数据竞争。本章将详尽解析 C++ 内存模型（Memory Model），这是理解并发安全性的基石。我们将深入探讨 `std::atomic` 模板，并分析不同内存序（如 `memory_order_relaxed`, `memory_order_acquire`, `memory_order_release`）对性能和正确性的影响。通过模拟常见的多线程并发场景，如无锁队列（Lock-Free Queues）的实现，展示如何编写出既快速又线程安全的底层组件。 第六章：并行算法与执行策略 C++ 标准库自身已经集成了并行处理的能力。本章将讲解 C++17 引入的并行算法，如 `std::for_each(std::execution::par, ...)`。我们将对比串行执行、并行执行以及向量化执行（`std::execution::par_unseq`）的性能差异，并讨论何时使用标准库提供的并行算法优于手动创建线程。重点在于理解执行策略（Execution Policies）如何与底层的线程池和调度器交互。 第三部分：面向性能的工程实践 本部分着重于软件设计模式的 C++ 实现以及工具的使用，确保代码不仅正确，而且快速稳定。 第七章：零抽象成本的设计与内联机制 我们将探讨 C++ 中实现“零抽象成本”的设计哲学。详细分析 纯虚函数（Virtual Functions） 的开销和替代方案，如静态分派（Static Dispatch）与模板的结合。深入研究 `inline` 关键字、外部链接（External Linkage） 和 内部链接（Internal Linkage） 在优化代码大小和编译时间方面的作用。同时，介绍 PIMPL 惯用法 在解耦接口与实现，以及减少编译时间方面的经典应用。 第八章：高效调试与性能剖析工具 编写高性能代码离不开精准的度量。本章将指导读者熟练使用专业的性能分析工具。内容涵盖 Valgrind (Cachegrind/Callgrind) 对指令缓存和数据缓存的模拟分析，以及 Perf 等操作系统级工具对 CPU 性能计数器的利用。我们将学习如何使用 Google Benchmark 或 Catch2 等框架编写可重复、可信赖的性能基准测试，并解读剖析结果，找出热点代码（Hotspots）和内存访问延迟的真正瓶颈。 第九章：面向复杂系统的设计：策略模式与策略选择 在大型系统中，需要根据运行时条件选择不同的算法或资源。本章将展示如何结合现代 C++ 特性，如 `std::function` 和 多态，优雅地实现 策略模式（Strategy Pattern）。更进一步，我们将探讨如何利用编译期（Concepts 和 `constexpr if`）和运行时（运行时多态）的混合方法，实现高效且灵活的策略选择机制。 目标读者 本书适合具备 C++11/14 基础，希望深入理解 C++17/20/23 现代特性，致力于开发高性能、高可靠性软件的工程师、系统架构师以及计算机科学专业的进阶学生。阅读本书需要对操作系统、底层内存结构有初步了解。

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当我尝试跟随书中的步骤来搭建一个环境并运行第一个程序时，我立刻遇到了困扰。教程似乎是基于某个特定版本的IDE和JDK编写的，而我使用的版本在配置或某些API的使用上存在细微的差异。书中对于环境配置的描述过于简略，甚至在关键的路径设置上出现了模糊不清的表述。例如，在设置环境变量CLASSPATH时，它只是简单地提了一句“确保路径正确”，但并未详细说明在不同操作系统（Windows/Linux/macOS）下的具体写法和常见陷阱。这种粗糙的指导，对于初学者来说简直是灾难性的。我花了将近一个下午的时间来调试那些本该是“即插即用”的入门示例，最终发现问题出在书本对环境假设的含糊不清上。一个真正的实践教程，其前置章节应当像保姆一样细致地引导读者完成所有准备工作，而不是留下太多需要读者自行“猜想”和“调试”的灰色地带。

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这本号称是“上机实践指导教程”的书，说实话，我在翻阅了前几章之后，感觉它更像是一本概念的堆砌，而不是一个真正的实践指南。比如，在讲解面向对象编程时，作者似乎更热衷于用大段的文字去解释“封装”、“继承”、“多态”这些理论概念，引用了很多教科书式的定义，但对于如何在实际的Java项目——比如构建一个简单的用户管理系统或者一个小型数据库连接工具——中应用这些概念，却语焉不详。书中提供的代码示例，往往是那种脱离上下文的、功能单一的小片段，让人很难将这些知识点串联起来形成解决实际问题的能力。我原本期望能看到一些完整的项目结构分析，或者至少是针对某个具体应用场景的逐步搭建过程，但这本书在这方面做得远远不够。很多时候，我得不得不跳出这本书，自己去搜索引擎或者其他资源上寻找实际的案例来理解书本上那些抽象的描述。这极大地影响了我的学习效率和阅读体验，让人感觉像是回到了纯粹的理论学习阶段，而不是在进行“上机实践”。

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再谈谈书中对错误处理和调试技巧的着墨。这恰恰是“上机实践”中最为核心的部分之一，但这本书几乎完全忽略了这一点。它只是展示了“成功运行”的代码，而对于代码出错时应该如何利用调试器（Debugger）一步步跟踪变量状态、如何分析堆栈信息，或者如何有效地使用日志系统进行问题排查，几乎没有提供任何实用的指导。在我的实际开发经验中，编写代码只占了三分之一的时间，剩下三分之二都是在与Bug作斗争。一个优秀的实践教程应当教会读者如何成为一个高效的“Bug猎手”。然而，这本书里，程序一旦报错，作者的处理方式似乎是“修复代码，让它能跑起来”，然后就翻篇了。这种对调试过程的漠视，使得它在“实践指导”这一名称上，显得名不副实，甚至可以说是误导性的。

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从排版和内容组织的角度来看，这本书的逻辑跳跃性非常大，阅读起来缺乏连贯性。有时候，前一页还在讨论异常处理的最佳实践，下一页突然就插入了一段关于Java 8新特性Lambda表达式的冗长说明，而且这段说明与上下文的关联性极低，更像是为了凑页数或展示作者“知识面广”而硬塞进来的碎片信息。这种东拉西扯的叙事方式，使得读者很难建立起一个清晰的知识地图。书中的图表和流程图也显得非常业余，有些流程图甚至是手绘风格的简化版，这在技术书籍中是极不专业的表现。我需要不断地回溯前面的章节，努力寻找这些不相关的知识点是如何被生硬地连接起来的，这极大地消耗了我的认知资源，让人感觉作者更像是在整理自己的笔记，而不是精心编撰一本供人学习的技术手册。

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这本书的“深度”问题也相当突出。在涉及到并发编程或者网络编程这些稍微复杂一些的主题时，作者的处理方式显得非常浅尝辄止。比如在讨论线程安全问题时，它只是简单地提到了`synchronized`关键字，然后就直接跳到了下一个不相关的话题。对于死锁、活锁、内存模型这些进阶内容，完全没有涉及。对于一个声称是“指导教程”的书籍来说，这无疑是严重的不足。实践的精髓在于解决那些理论教科书不会告诉你、只有在真实系统中才会暴露出来的疑难杂症。这本书似乎刻意避开了这些“脏活累活”，只停留在表面最容易讲解的部分。这意味着，读者读完之后，或许能写出能运行的简单程序，但一旦要面对任何需要高性能、高可靠性要求的项目时，这本书提供的知识体系将显得不堪一击，完全无法支撑起“实践”的重量。

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