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出版者:第1版 (2004年1月1日)

作者:吴金平

出品人:

页数:345

译者:

出版时间:2004-6

价格:36.0

装帧:平装

isbn号码:9787508420837

丛书系列:

图书标签:

• VisualC++
• VC++
• C++
• 编程
• 入门
• 实践
• Windows编程
• MFC
• 算法
• 数据结构
• 开发

《深入理解现代C++设计与应用》 本书定位： 本书旨在为有一定C++基础，渴望迈向高级编程范式和现代C++特性应用的开发者提供一本全面、深入且兼具实践指导意义的参考书。它不纠缠于早期的语言特性或特定编译器的历史细节，而是聚焦于C++11/14/17/20标准带来的范式革命，以及如何利用这些新特性构建高效、健壮、易于维护的大型软件系统。 --- 第一部分：C++核心范式的新视角（The Modern Core Paradigms） 第1章：超越指针与裸内存管理：智能指针与RAII的深度剖析 本章彻底摒弃对原始指针的过度依赖，深入讲解`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和`std::weak_ptr`的内部机制、性能权衡及边界条件。重点探讨资源获取即初始化（RAII）原则在现代C++资源管理中的本质，包括如何使用自定义的Delete函数和自定义的Allocators来管理非标准资源（如文件句柄、网络连接或特定硬件内存）。我们将分析循环引用问题及其在复杂对象图中的优雅解决之道，并对比Boost.Asio中对RAII的实际应用模式。 第2章：值语义的回归与移动语义的革命 本章核心在于阐释C++如何从默认的“复制语义”世界过渡到“值语义”的效率世界。我们将详细剖析右值引用（Rvalue Reference）的原理、转移构造函数（Move Constructor）和转移赋值运算符（Move Assignment Operator）的实现细节，以及它们对性能带来的颠覆性影响。内容涵盖完美转发（Perfect Forwarding）的奥秘，通过`std::forward`和通用引用（Universal References）构建真正通用的模板函数，并深入探讨`std::optional`、`std::variant`和`std::any`如何重塑了传统上使用指针处理“可能不存在的值”或“多种类型的值”的方式。 第3章：Lambda表达式：函数式编程在C++中的落地 Lambda表达式不仅仅是内联函数的快捷方式。本章将Lambda视为一等公民，探讨其捕获列表（Capture List）的精确语义（按值捕获、按引用捕获、隐式捕获的陷阱与优化）。我们将深入研究编译器如何将Lambda转化为闭包类型（Closure Type），以及如何利用`std::function`进行类型擦除后的延迟调用。实践部分将聚焦于使用Lambda进行并发编程（如线程池任务提交）和高级算法的链式调用。 --- 第二部分：模板元编程与泛型设计（Metaprogramming and Generic Design） 第4章：编译期编程的艺术：类型特征（Type Traits）与SFINAE的精妙 本章是构建可扩展库的基石。我们首先回顾模板编译器的错误处理机制，然后系统介绍`std::enable_if`、`std::is_same`等标准类型特征的构成。核心内容将转向概念（Concepts，C++20）如何取代复杂的SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）表达式，使泛型代码的意图更加清晰、错误信息更加友好。通过实际案例演示如何定义自己的概念来约束模板参数，从而编写出真正“自文档化”的泛型接口。 第5章：可变参数模板（Variadic Templates）与参数包展开的技巧 变长参数模板是构建高性能日志系统、数据库查询构建器或自定义序列化框架的关键。本章详细解析参数包（Parameter Pack）的声明、推导和展开机制，包括递归展开和逗号运算符展开。我们将实现一个高性能的、类型安全的打印函数（类似`printf`但更安全）和一个用于处理函数调用参数的元编程工具，展示如何将编译期信息无缝传递到运行时。 --- 第三部分：并发、并行与高性能计算（Concurrency, Parallelism, and HPC） 第6章：现代并发模型：线程、同步原语与内存模型 本章专注于C++标准库提供的并发工具。我们将深入探讨`std::thread`的生命周期管理、RAII化的线程封装器。重点解析同步机制：`std::mutex`、`std::recursive_mutex`、`std::condition_variable`在复杂交互中的正确用法。最关键的是，本章将揭示C++内存模型（Memory Model）的复杂性，讲解`std::atomic`变量的顺序约束（Sequentially Consistent, Acquire/Release等）如何保证跨线程操作的可见性和有序性，避免数据竞争的隐性陷阱。 第7章：异步编程与协程的未来（C++20 Coroutines） 本章探讨超越传统线程的编程模型。首先介绍基于`std::future`和`std::promise`的Future/Promise模型及其局限性。随后，我们将重点介绍C++20引入的协程（Coroutines）。通过对`co_await`、`co_yield`和`co_return`的深入解析，阐明编译器如何转换协程函数为状态机。读者将学会如何编写高效的、非阻塞的I/O操作，并实现自定义的Awaitable类型，为构建下一代高并发网络服务打下坚实基础。 --- 第四部分：工具链、模块化与可维护性（Toolchain, Modularity, and Maintainability） 第8章：C++生态系统与构建系统：CMake与包管理 本书不局限于语言本身，还关注如何有效管理大型项目。本章提供现代C++项目在CMake上的最佳实践，包括接口库（INTERFACE Libraries）、目标属性的设置，以及如何跨平台集成第三方依赖。我们将介绍FetchContent、CPM或Conan等现代包管理工具，展示如何标准化依赖管理流程，确保项目的可复现性。 第9章：模块（Modules）的引入与头文件依赖的终结 C++20 Modules是解决长期以来宏扩散和头文件包含爆炸问题的关键。本章详细解释`export module`、`import`声明的语法，以及模块接口（.ixx或.cppm）的编译流程。我们将对比传统头文件包含与模块导入在编译时间、依赖解析上的显著差异，指导读者如何逐步将遗留代码迁移到模块化结构中，显著提升大型代码库的编译效率和代码隔离性。 --- 总结与展望 本书的最终目标是让开发者掌握利用C++最新标准解决实际工程问题的能力。通过对底层机制的深入剖析和对前沿特性的实战演练，读者将能够摆脱对过时编程范式的依赖，设计出既具备C++底层性能优势，又符合现代软件工程高抽象度要求的复杂系统。本书强调清晰度、效率和安全，是C++开发者迈向架构师级别的必备进阶读物。

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阅读这本书的过程，与其说是学习一门技术，不如说是一次对早期Windows GUI编程哲学的深度朝圣之旅。这本书的行文风格是那种非常严谨、一丝不苟的学术派，但又巧妙地融入了作者本人多年实战中积累下的“江湖经验”。它没有过多使用花哨的网络流行语或者时髦的缩写，而是用清晰、有力的中文将复杂的C++语法和Windows API的调用逻辑一一梳理清楚。在处理多线程和异步操作时，书中采取了一种非常保守但极其稳健的策略，它引导读者充分理解线程同步的必要性，通过互斥量（Mutex）和信号量（Semaphore）的实例，让读者亲身体会到并发编程的“险恶”与规范操作的必要。我记得书中有一章专门探讨了如何编写一个可重入函数，这个知识点在当时很多教材中是被一笔带过的，但这本书却用大量的篇幅去解释其在系统级编程中的重要地位。这种对基础扎实度的极致追求，使得读者在合上书本后，不仅仅是掌握了Visual C++ 6.0的语法特性，更是对整个C/C++生态系统的运行机制有了更深层次的敬畏。

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这本书的实战性是我最为赞赏的一点。它并非那种高谈阔论理论却缺乏实际操作的“纸上谈兵”。每一个重要的编程范式后面，几乎都紧跟着一个精心设计的案例程序，这些案例的复杂度适中，既不会因为过于简单而显得敷衍，也不会因为过于复杂而让初学者感到挫败。我尤其喜欢其中关于数据库连接的部分，虽然那时候ADO（ActiveX Data Objects）还没有现在这么成熟，但书中对于ODBC接口的封装和使用技巧，至今看来都具有极高的参考价值。作者对于内存管理和调试技巧的描述，简直就是一位经验丰富的老兵在传授“保命”绝招。他详细地拆解了Visual C++ 6.0调试器中的每一个高级功能，比如断点的高级设置、监视窗口的使用心得，甚至连CPU窗口的查看技巧都有所涉及。这让我意识到，编程能力不仅仅是写出代码，更在于如何高效地找出并修复代码中的“幽灵”。当我第一次成功地使用异常处理机制捕获到一个我以为无解的运行错误时，那种成就感，很大程度上要归功于书中所提供的那些细致入微的错误排查流程图。这套方法论，我至今仍在其他现代开发环境中使用，可见其思想的普适性与强大。

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这本书的排版和注释，体现了出版方对读者的尊重。虽然是十几年前的产物，但字体清晰，代码块的缩进和颜色区分都做得非常到位，长时间阅读下来眼睛的疲劳感相对较轻。让我特别感到亲切的是，书中很多代码示例都带有强烈的时代烙印，比如一些关于定制控件外观的技巧，用的都是那个时代特有的GDI函数调用，虽然现在我们有了更现代的渲染框架，但通过这些代码，我能清晰地看到图形编程的演变路径。更重要的是，作者在讲解一些API的参数设置时，总会附带一句“最佳实践”或“潜在陷阱”的提示。比如关于字符串处理，它反复强调了`strcpy`和`strncpy`的安全隐患，并推荐了更安全的替代方案，这种前瞻性的安全意识教育，对于培养一个负责任的程序员至关重要。读完这本书，我感觉自己像是被一位经验丰富的老工程师手把手地带入了专业领域，他没有走捷径，而是确保我每一步都踩在了坚实的土地上，而不是漂浮在空中。

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坦白说，这本书在处理某些更高级的应用框架时，确实受限于当时的软件环境，显得有些力不从心。比如对于网络编程的探讨，更多停留在Socket的底层封装，而对于后来的HTTP协议栈的封装和应用层面的构建，着墨不多。然而，这恰恰也反映了它作为一本经典教程的价值——它专注于打牢地基。它没有试图教你如何搭建一座摩天大楼的所有细节，而是确保你的地基深达岩层。书中对于COM（Component Object Model）的介绍，虽然是基于ATL（Active Template Library）的轻量级实现，但其对接口、IUnknown的剖析，却是极其到位和深刻的。它教会了我理解“抽象”的真正含义，而不是仅仅停留在类定义的层面。这本书给我的最大收获是建立了一套严谨的自我检查和问题解决的思维模型。它不是一本能让你在一周内成为专家的速成手册，而是一份需要你投入时间、用心去体会编程艺术的宝贵财富，它培养的是一种“工匠精神”，而非“速成心态”。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种经典的蓝白配色，配合着略显复古的字体，一下子就把我带回了那个激情燃烧的编程年代。我记得拿到书的时候，迫不及待地翻开目录，首先映入眼帘的就是扎实的C++基础讲解部分。作者在面向对象这块的阐述，简直是教科书级别的清晰透彻，那些关于继承、多态的复杂概念，通过恰到好处的图示和生活化的比喻，变得如同呼吸一样自然。尤其让我印象深刻的是，书中关于MFC（Microsoft Foundation Classes）的讲解，没有那种冷冰冰的API堆砌感，而是真正地将每一个控件的使用逻辑和事件驱动模型的精髓，用一种循序渐进的方式植入读者的脑海。对于很多初学者来说，MFC那复杂的窗口消息处理机制常常是望而却步的巨大门槛，但这本书成功地将这扇大门轻轻推开了一条缝，让我们看到了背后运作的精妙结构。它不仅仅是教你如何“调用”函数，更重要的是让你理解“为什么”要这样调用，这种对底层逻辑的深入挖掘，是现在很多快餐式教程所无法比拟的。我甚至把书里关于资源文件的处理章节仔仔细细地研读了好几遍，里面对于对话框布局和菜单项绑定的经验之谈，解决了我过去工作中遇到的很多棘手问题。

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