Linux编程起步 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:史兴华

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2001-4

价格:36.0

装帧:精装

isbn号码:9787115091451

丛书系列:

图书标签:

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深入理解现代软件开发中的 C++ 核心特性 书名：《C++ 现代编程实践：从基础到高级应用》 图书简介： 本册教材旨在为有志于深入理解和掌握现代 C++ 编程范式的读者提供一份详尽的指南。我们聚焦于 C++11 至今引入的一系列革命性特性，如右值引用、完美转发、并发模型、以及智能指针等，这些都是构建高性能、健壮且易于维护的现代系统的基石。本书不满足于停留在语言语法的表面介绍，而是深入剖析这些特性的设计哲学、底层实现机制及其在实际项目中的最佳应用场景。 第一部分：重塑基础——C++ 语言的现代化转型 第 1 章：编译模型与链接机制的底层视角 本章将从编译器和链接器的角度，详细剖析源代码如何转化为可执行文件。我们将探讨预处理阶段的宏展开技巧，C++ 模板在编译期如何实例化，以及静态链接与动态链接的差异与权衡。重点解析目标文件（Object File）的结构，以及链接器如何解决符号解析和地址重定位问题，为后续理解更复杂的运行时行为打下坚实基础。 第 2 章：内存管理的新范式：RAII 与智能指针的深度解析 我们不再仅仅将 `new` 和 `delete` 视为手动内存分配的工具。本章核心探讨资源获取即初始化（RAII）原则在 C++ 中的完美体现——智能指针家族（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）。我们将通过实例演示如何利用它们消除资源泄漏，并深入探究 `std::shared_ptr` 的引用计数机制，包括其线程安全性和性能开销。此外，还会讨论自定义 Deleter 的场景，以应对非标准资源（如文件句柄、网络连接）的管理。 第 3 章：语义的革命：右值引用与移动语义 移动语义是 C++ 性能优化的关键所在。本章将彻底剖析右值引用（`&&`）的引入，它如何允许我们“窃取”临时对象的资源而非进行昂贵的深拷贝。我们将详细讲解移动构造函数、移动赋值运算符的实现，并重点阐述 完美转发（Perfect Forwarding） 的原理——如何结合万能引用（Universal References）和 `std::forward`，在函数模板中保持参数的原始值类别（左值或右值），这对于编写高效率的通用库至关重要。 第二部分：抽象与泛型——模板元编程与库设计 第 4 章：类型系统的高级驾驭：类型特征与 SFINAE 类型特征（Type Traits）是 C++ 模板元编程的核心工具。本章将引导读者使用 `` 库中的工具，如 `std::is_same`, `std::enable_if` 等，在编译期进行复杂的类型检查和决策。我们将深入讲解 替换失败并非错误（SFINAE） 原则，并通过实际案例展示如何使用它来创建具有特定签名约束的模板函数，从而实现更精确的重载解析。 第 5 章：函数对象的深度探索：Lambda 表达式的运行机制 Lambda 表达式极大地简化了函数式编程的实践。本章不仅展示如何简洁地定义匿名函数，更着重分析其背后的机制：编译器如何将其转化为一个带有重载 `operator()` 的闭包类型。我们将探讨捕获列表（值捕获、引用捕获、默认捕获）对闭包对象生命周期的影响，以及如何利用 Lambda 配合并发 API 进行异步操作。 第 6 章：容器与算法的深度优化 标准模板库（STL）是 C++ 的灵魂。本章侧重于理解不同容器（如 `std::vector`, `std::map`, `std::unordered_map`）的内部数据结构、迭代器失效规则及其时间复杂度。随后，我们将结合 C++17/20 中的新算法（如 `std::reduce`, `std::execution` 策略），展示如何通过选择正确的容器和算法组合，针对特定硬件架构（如缓存局部性）进行极致的性能调优。 第三部分：系统级编程——并发、并行与 I/O 第 7 章：现代并发编程模型与线程管理 在多核时代，并发是不可回避的挑战。本章系统介绍 C++ 标准库提供的并发支持：`std::thread` 的生命周期管理、线程间同步原语（`std::mutex`, `std::condition_variable`）。我们将重点剖析 内存模型（Memory Model），理解 `std::atomic` 变量如何保证操作的原子性与可见性，避免数据竞争和未定义行为。 第 8 章：异步任务与协程基础 为了避免阻塞式编程带来的复杂性，本章转向更高级的异步范式。首先讲解 `std::future` 和 `std::promise` 构成的异步任务模型。随后，我们将引入 C++20 引入的 协程（Coroutines） 概念，解释 `co_await`, `co_yield`, `co_return` 的工作原理，以及它们如何为编写非阻塞、顺序清晰的异步代码提供强大的底层支持。 第 9 章：面向性能的 I/O：同步与异步流 本章探讨 C++ 标准库中的输入/输出流系统 (`iostream`) 的性能瓶颈，并介绍如何通过自定义 I/O 缓冲区或使用更底层的系统调用来优化文件和网络数据传输。对于需要高并发网络服务的开发者，我们将简要介绍异步 I/O 的设计思路，并对比不同平台下成熟的异步网络库（如 Boost.Asio 的设计理念，但不深入特定库的 API）。 第四部分：面向工程实践的质量保证 第 10 章：模块化与代码组织：从头文件到 C++20 Modules 随着项目规模的增长，传统基于宏和头文件的包含模型暴露出编译时间过长、依赖关系混乱等问题。本章将详细介绍 C++20 引入的 模块（Modules） 特性，对比其与传统预处理机制的差异，展示如何利用模块来提升编译速度、隔离实现细节，从而构建更清晰、更易维护的大型代码库结构。 第 11 章：错误处理的哲学：异常、错误码与预期结果 有效的错误处理是软件健壮性的保证。本章对比了 C++ 中处理错误的几种主要策略：基于异常（`try-catch` 机制）的集中处理、基于返回错误码的传统方法，以及现代 C++ 推荐的基于 `std::optional` 和 `std::expected`（C++23）的类型安全错误报告机制。我们将分析每种方法的适用场景和性能影响。 第 12 章：面向未来的设计：概念（Concepts）与约束编程 C++ 模板的复杂性常被诟病，其错误信息晦涩难懂。本章将聚焦于 C++20 引入的 概念（Concepts），阐述它们如何作为编译期的契约，用于精确约束模板参数的类型要求。通过大量实例，展示如何使用 `requires` 语法定义清晰、可读性高的模板接口，从而显著改善模板代码的可用性和错误诊断能力。 总结： 本书的最终目标是培养读者将 C++ 视为一种高级、现代的工程语言，而非仅仅是 C 的“带类的超集”。通过系统地学习和实践书中的核心概念和高级特性，读者将能够构建出性能卓越、结构清晰、且易于团队协作维护的复杂软件系统。本书适合有 C++ 基础，渴望迈向高级和系统级编程的工程师和专业学生阅读。

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这本《Linux编程起步》真是让我这个编程新手茅塞顿开，我原本对Linux命令行和C语言编程一窍不通，感觉像是在迷雾中摸索。书里对基础概念的讲解非常到位，不是那种干巴巴的理论堆砌，而是结合了大量的实际操作案例。比如，它详细讲解了如何在Linux环境下配置开发环境，从安装GCC到理解Makefiles，每一步都清晰可见。更让我印象深刻的是，作者并没有急于深入复杂的内核编程，而是先把基础的系统调用、文件操作和进程管理讲得透彻。这就像是盖房子先打地基一样重要，让我对后续学习的信心倍增。读完前几章，我已经能熟练地用C语言写出能与操作系统底层交互的小工具了，这在以前是不可想象的。对于想从零开始接触Linux系统编程的人来说，这本书简直是量身定制的入门指南，它平衡了理论深度和实践操作的比例，让人学得扎实又有趣。

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坦白说，我一开始对“起步”这个词有点不屑一顾，觉得内容可能太浅显，但读下去之后发现完全不是那么回事。这本书的深度远超我的预期，它没有停留在初级的Shell脚本层面，而是直接把我们带入了C语言与内核API的交汇点。书中对多线程编程的讲解尤其精彩，它没有回避多线程带来的复杂性，而是系统地介绍了互斥锁、条件变量和原子操作，并且通过几个经典并发问题的示例，展示了如何利用这些工具写出健壮的并发程序。这对于我之前在其他地方学习多线程遇到的困惑，提供了一个清晰的解决框架。它教会我的不是如何避免Bug，而是如何系统性地思考并发的本质问题。可以说，这本书为我后续深入研究高性能网络编程或嵌入式系统打下了无比坚实的基础，它提供的“起步”是面向未来的坚实起步。

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我手里攒了不少Linux相关的书籍，很多都因为内容陈旧或者侧重点偏差而束之高阁。然而《Linux编程起步》展现出了一种难得的可持续性知识结构。它关注的是那些植根于Unix/Linux核心设计哲学中的概念，比如I/O复用模型（Select, Poll, Epoll），这些知识点历经多年依然是现代Linux系统编程的核心。作者在讲解Epoll时，不仅展示了高效的代码实现，还对比了它与Select/Poll在性能和描述符数量上的巨大差异，这种对比分析极大地加深了我的理解。阅读过程中，我仿佛跟着一位经验丰富的老工程师在实战中进行指导，而不是被动地接受知识的灌输。这本书的价值在于，它教授的不是某个特定版本Linux的特性，而是那种能够伴随你职业生涯不断进阶的底层思维模式，非常推荐给所有希望在系统级编程领域深耕的读者。

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这本书的排版和内容的组织结构简直是教科书级别的典范。我是一个非常注重阅读体验的人，很多技术书籍要么字体太小，要么代码块和文字混杂得让人头晕。《Linux编程起步》在这方面做得极为出色，代码示例清晰，注释详尽，而且关键的系统调用函数总会被单独拎出来进行详细的参数和返回值解析。它不仅仅是教你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。例如，在讲解文件描述符时，它追溯到了Unix哲学，让读者明白一切皆文件的设计思想如何指导了编程实践。这种对底层逻辑的尊重和深入挖掘，使得学习过程中的“顿悟”时刻特别多。我感觉自己不再是机械地敲打键盘，而是真正开始理解操作系统是如何看待我的程序的。对于那些追求高质量学习材料的老饕来说，这本书的阅读体验绝对是顶级的享受。

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我花了很长时间寻找一本能真正让我理解Linux系统底层运作的教材，很多市面上的书要么太偏向应用层开发，要么就是直接跳到晦涩的内核源码分析。《Linux编程起步》的巧妙之处在于，它选择了一个非常恰当的切入点——用户空间的系统编程。书中对于信号处理、内存管理（比如`malloc`和`free`背后的机制）的阐述，绝不是简单地告诉你API怎么用，而是深入挖掘了这些操作是如何与内核交互的。尤其是关于进程间通信（IPC）那几个章节，作者用非常生动的比喻和流程图，把管道、消息队列这些抽象的概念具象化了。我特别喜欢它那种层层递进的教学方式，每学完一个知识点，都会立刻安排一个小的项目来巩固，确保知识真正内化了，而不是看完就忘。对于有一定编程基础，但对Linux系统编程感到困惑的开发者来说，这本书能帮你构建起坚实的桥梁。

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