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出版者:科学出版社

作者:王立丰

出品人:

页数:529

译者:

出版时间:2003-10

价格:40.0

装帧:平装

isbn号码:9787030123121

丛书系列:

图书标签:

• Visual Basic
• VB
• 编程案例
• 项目开发
• 导航
• 软件开发
• Windows应用
• 入门教程
• 代码示例
• 实践指南

深入探索 C++ 性能优化与现代库设计 本书聚焦于 C++ 语言在复杂系统构建中的核心挑战——如何编写出兼具高效能与良好可维护性的代码。 现代 C++ 不再仅仅是关于语法和基本数据结构，它更关乎如何驾驭底层硬件特性、如何利用标准库的强大功能，以及如何设计出能够经受时间考验的软件架构。 本书旨在为具有一定 C++ 基础的开发者提供一个全面、深入的进阶指南，引导读者从“能用”的代码迈向“高效且优雅”的系统实现。我们将完全避开 Visual Basic 相关的内容，将全部精力投入到 C++ 生态的深水区。 --- 第一部分：底层性能雕琢与内存模型 本部分将深入剖析 C++ 运行时行为，这是实现极致性能的关键。我们将从硬件视角理解代码的执行效率。 第一章：现代处理器架构与缓存一致性 理解代码性能，必须先理解 CPU 是如何工作的。本章将详细介绍现代 x86-64 架构中的流水线、分支预测机制，以及 L1、L2、L3 缓存的工作原理。我们将探讨伪共享（False Sharing）问题，并通过实例展示如何通过缓存行对齐（Cache Line Alignment）技术，优化多线程环境下的数据访问模式。 关键技术点： 内存访问模式分析、`alignas` 的正确使用、原子操作与内存屏障（Memory Barriers）对性能的影响。 第二章：高级内存管理技术 抛开简单的 `new`/`delete`，本章专注于构建定制化的内存分配器。对于需要频繁创建和销毁特定类型对象的场景（如游戏引擎中的实体管理或高性能计算中的对象池），标准库的通用分配器往往成为性能瓶颈。 我们将学习如何设计一个高效的内存池（Memory Pool），包括 Slab 分配器和泛型对象池的实现。同时，深入探讨 C++17/20 引入的 `std::pmr` (Polymorphic Allocators) 框架，如何在不改动接口的情况下，为复杂数据结构切换底层内存策略。 实践案例： 构建一个专用于处理小块内存的线性分配器，并在一个模拟的图形渲染管线中进行性能对比测试。 第三章：C++ 编译时元编程的威力 C++ 模板系统不仅仅是实现泛型编程的工具，它还是一个强大的编译期计算引擎。本章将超越基础模板特化，聚焦于如何利用现代 C++ 的特性（如 `constexpr if`、Concepts、`std::is_invocable` 等）将复杂的业务逻辑或类型检查转移到编译阶段。 核心内容： 模板元编程（TMP）的实用技巧、类型特性（Type Traits）的深入应用、使用 `constexpr` 实现运行时性能几乎等同于编译时计算的函数。我们将构建一个自定义的类型安全计算器，所有验证都在编译时完成。 --- 第二部分：现代 C++ 标准库的深度挖掘与抽象设计 本部分着重于如何高效、安全地使用 C++17 和 C++20 引入的标准库特性，并在此基础上构建可重用的、健壮的抽象层。 第四章：并发编程的精细控制 标准库提供了 `std::thread` 和 `std::future`，但对于大规模并行计算，我们需要更细致的控制。本章将深入探讨并发模型的选择，如 Actor 模型与 CSP (Communicating Sequential Processes) 模型在 C++ 中的实现思路。 我们将详细解析 C++20 协程（Coroutines）的底层机制，包括 `co_await`、`co_yield` 的工作原理，并指导读者如何利用这些特性来编写非阻塞的、高并发的网络I/O或异步任务调度器，避免传统线程模型中的死锁与竞态条件。 重点： 协程的 Promise 类型定制、无锁（Lock-Free）数据结构设计（基于 C++ 的原子操作和内存模型）。 第五章：泛型算法的扩展与定制化 标准库的 `` 提供了强大的基础，但面对特定领域（如图形学、大规模数据分析）的复杂迭代需求时，我们需要自定义迭代器和算法。 本章将指导读者如何设计符合 C++ 标准概念的自定义迭代器（Input, Forward, Bidirectional, Random Access），以及如何利用 Ranges 库（C++20） 链式操作数据流。我们将构建一个基于 Ranges 的、支持惰性求值的管道处理器，用于复杂的数据转换序列。 实践应用： 设计一个兼容 STL 接口的自定义容器适配器，并为其提供高效的并行算法实现。 第六章：面向对象的现代重构：多态与接口设计 传统的虚函数（Virtual Functions）虽然强大，但在性能敏感的路径上可能引入虚函数表查找的开销。本章将探讨 C++ 中实现运行时多态的替代方案，以及何时使用它们。 关键对比： 虚函数、`std::variant` 与 `std::visit`（类型安全的多态）、基于 `std::function` 的回调机制，以及最新的 Concepts 如何辅助我们设计更精确的模板接口，从而在编译期强制执行合规的多态行为。我们将分析不同方案在代码大小和执行速度上的权衡。 --- 第三部分：系统级集成与跨平台考量 本部分将视角拉高，关注 C++ 代码如何与操作系统、外部系统（如网络协议栈、文件系统）进行高效交互。 第七章：高效的序列化与反序列化框架 数据交换是现代应用的基础。本章将摒弃缓慢的、基于字符串的序列化方法，转而深入研究二进制序列化。我们将对比 Google Protocol Buffers (Protobuf) 或 FlatBuffers 等成熟方案的底层设计，并指导读者构建一个轻量级的、零拷贝（Zero-Copy）序列化器，特别适用于网络数据包的快速解析。 核心技术： 结构化绑定（Struct Binding）在数据映射中的应用、字节序（Endianness）的处理、以及如何设计自描述的二进制格式。 第八章：跨平台 ABI 兼容性与外部链接 对于需要与 C、Python 或其他语言互操作的 C++ 项目，理解应用程序二进制接口（ABI）至关重要。本章将详细解释 C++ 名字改编（Name Mangling）、函数签名、异常处理如何在不同编译器和操作系统间保持一致性。 实践指导： 使用 `extern "C"` 的正确姿势、构建动态链接库（DLL/SO）的平台差异、以及如何使用第三方工具（如 CMake/Bazel）管理复杂的外部依赖和编译选项，确保构建过程的确定性。 --- 总结与展望 本书的结构设计旨在形成一个闭环的学习路径：从最底层的硬件特性开始，逐步构建出高效的内存管理、精妙的并发模型，最终形成健壮的、可维护的系统抽象层。完成本书的学习后，读者将能够自信地应对大型 C++ 项目中的性能瓶颈，设计出既符合现代语言规范，又具备卓越执行效率的复杂软件系统。我们将专注于纯粹的 C++ 语言特性、标准库的高级应用以及系统级优化技巧，完全不涉及任何其他语言环境或特定框架的知识点。

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我对技术书籍的实用性有着近乎苛刻的要求。这本书的标题让我联想到了那种“手把手教你做项目”的风格，我希望它能真正做到“导航”二字，而不是简单的“地图”。导航意味着清晰的路径指引，意味着在遇到岔路口时，能有明确的建议和预警。我特别想知道，书中介绍的这些项目案例，它们的复杂度和规模是否贴近我们日常接触到的中小型企业级应用。如果案例过于简单，比如只是一个简单的学生管理系统，那对提升我的实际战斗力帮助不大。我更倾向于看到一些涉及跨系统数据交换、或者需要处理大量历史数据迁移的项目实战。再者，对于VB的特定环境，例如与Office套件的深度集成，或者在特定行业（如金融、物流）中的定制化应用场景，如果能有专门的章节来探讨，那就太棒了。我希望读完之后，我能立刻信心满满地去着手一个具有挑战性的新项目，而不是感到更加迷茫。

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这本书的封面设计得相当有吸引力，那种深蓝与亮黄的撞色，加上略带科技感的字体，一下子就能抓住我的眼球。我本来就在寻找一本能系统梳理VB项目开发实践的参考书，所以毫不犹豫地买下了它。拿到手沉甸甸的，感觉内容一定非常充实。我非常期待能在其中找到那些我在实际工作中遇到的棘手问题的解决方案，特别是关于界面设计和数据交互部分的最佳实践。如果能有清晰的步骤图和代码示例就更好了，毕竟对于我们这些动手能力强于理论研究的开发者来说，直接看案例比啃纯理论要来得快。我希望这本书不仅仅是停留在基础语法的讲解上，而是能深入到企业级应用的架构思路，比如如何构建模块化代码，如何处理高并发请求，以及如何进行高效的数据库优化。如果它能涵盖一些现代化的编程思想，比如面向对象设计的高级应用，那我就觉得物超所值了。我尤其关注那些实战性强、可以直接套用到当前工作中的具体案例，而不是那些过时的、不符合当前技术栈的示例。期待它能成为我案头必备的开发宝典，随时翻阅，即学即用。

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从一个注重长期学习效果的角度来看，一本好的技术书不应该只停留在解决“当下问题”的层面，更应该为未来的技术演进做好铺垫。虽然VB作为经典平台，其核心语法可能变化不大，但围绕它的开发生态和集成环境总是在悄然演进。我希望这本书的内容在讲解具体实现的同时，也能体现出对未来维护性和兼容性的考虑。例如，在处理文件I/O或网络通信时，是否采用了最新的.NET框架特性？在设计数据库访问层时，是否预留了未来切换到更高性能数据访问技术（比如ORM框架）的接口？我关注的是那种具有前瞻性的设计思想，而不是那种“能跑就行”的临时方案。如果作者能在案例的最后，对该案例的优化方向和未来升级路径做一个简短的展望，指明VB在当前技术浪潮下的定位和潜力，那这本书的价值将远远超越一本简单的“教程”，而成为一本富有洞察力的行业参考。

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这本书的排版和字体选择是我非常关注的细节。毕竟，长时间阅读技术文档对眼睛是个考验。如果字体过小，或者行间距设置不合理，会严重影响阅读体验，甚至导致我放弃深入研究某些关键代码块。我更喜欢那种清晰、有呼吸感的页面布局，代码块需要有良好的语法高亮和缩进，确保每一行代码的逻辑关系都清晰可见。此外，对于那些复杂的流程图或架构图，清晰度是重中之重。如果图示模糊不清，或者标注混乱，那么这些辅助性的内容反而会成为阅读的障碍。我期望作者能在图文结合方面下足功夫，让复杂的概念能通过直观的视觉辅助手段被快速理解。如果书中能附带相关的资源链接或者GitHub仓库，供读者下载完整的源代码和配套资源，那简直就是完美的“导航”服务了，能大大节省我重复输入和调试代码的时间。

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说实话，我拿到这本书的时候，心里是有点忐忑的。市面上的“案例导航”类书籍，很多时候都是把一些零散的代码片段拼凑起来，缺乏一个整体的、连贯的逻辑主线。我更看重的是作者是否真正理解了项目开发的生命周期。我希望这本书能体现出从需求分析到最终部署的完整流程。比如，对于一个典型的业务系统，它应该如何进行模块划分？错误处理机制应该设计成什么样子？版本迭代时，代码应该如何重构才能保持稳定性和可维护性？如果这本书只是简单地罗列“如何实现一个登录窗体”或者“如何连接SQL Server”，那对我来说价值就非常有限了。我真正需要的是那些“为什么”和“如何做得更好”的深度剖析。我期望看到作者站在一个资深架构师的角度，去权衡不同的技术选型，并解释选择特定方案背后的考量。如果能在复杂业务逻辑的梳理和简化方面提供独到的见解，那这本书的含金量就会大大提升。毕竟，VB的应用场景很多是和成熟的企业系统打交道，对稳定性和健壮性的要求极高。

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