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本书讲述了关于Visio 200
跨越世纪的编程瑰宝：深入解析C++面向对象设计精髓 书籍名称： 深入理解C++面向对象编程模型：从基础语法到高级设计模式的实践指南 ISBN： 978-7-111-65432-1 (虚构) 定价： 128.00 元 页数： 850 页 --- 内容导览：重塑您对现代C++的认知 本书并非对某一特定软件工具（如早期的图形设计应用）的操作手册，而是一部专注于C++核心语言特性、面向对象范式（OOP）以及现代软件架构构建的深度技术专著。我们旨在为有志于掌握高性能、高可维护性系统开发的程序员提供一条清晰、严谨的学习路径。 本书分为五个主要部分，共计二十章，层层递进，确保读者不仅知其“然”，更明其“所以然”。 --- 第一部分：C++语言基石与OOP范式的奠定 (第1章 – 第5章) 本部分致力于夯实读者对C++语言基础的理解，并将其与面向对象思想无缝对接。我们避免赘述初学者教程中常见的变量、循环等基础概念，而是直接聚焦于C++特有的机制。 第1章：C++的编译、链接与运行时环境 深入探讨C++的预处理、编译、汇编和链接的完整生命周期。 分析名称修饰（Name Mangling）机制及其对跨语言调用的影响。 C++内存模型概览：栈、堆、静态存储区与自由存储区的区别与适用场景。 第2章：类型系统与强类型约束的实践 探究`const`、`volatile`的真正含义及其在函数签名和变量定义中的应用。 复合类型转换的安全性：隐式转换的陷阱与`static_cast`、`dynamic_cast`的精确使用边界。 用户定义字面量（User-Defined Literals）在增强代码可读性方面的潜力。 第3章：构造、析构与对象生命周期管理 构造函数的执行顺序（基类先行，成员后构造）的严格分析。 拷贝语义的彻底解析：值语义与引用语义的权衡。 移动语义的革命性影响：右值引用（Rvalue References）和移动构造/赋值运算符的实现细节，这是现代C++性能优化的核心。 第4章：封装的力量：访问控制与信息隐藏 `public`, `protected`, `private`在类继承体系中的传递性与局限性。 友元（Friend）机制的深入剖析：何时使用，以及如何控制其对封装的破坏。 纯虚函数（Pure Virtual Functions）与抽象基类的设计哲学。 第5章：继承的本质与多态的实现 静态绑定与动态绑定的编译器决策过程。 虚函数表（vtable）和虚指针（vptr）的底层结构探究。 虚继承（Virtual Inheritance）带来的额外开销与菱形继承问题的解决方案。 --- 第二部分：资源管理与现代C++实践 (第6章 – 第10章) 本部分的核心是解决C++中长期存在的资源泄漏问题，全面拥抱RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则，并深入学习C++11/14/17标准带来的范式转变。 第6章：RAII：C++资源管理的黄金法则 从文件句柄到锁资源的RAII封装实践。 自定义资源管理器的设计原则与异常安全保证。 第7章：智能指针详解：拥抱自动内存管理 `std::unique_ptr`的独占所有权语义及其在容器中的应用限制。 `std::shared_ptr`的引用计数机制：线程安全性和性能考量。 `std::weak_ptr`如何打破循环引用，并安全地查询所有权。 第8章：模板元编程基础与泛型编程 函数模板与类模板的实例化过程。 模板特化（Explicit Specialization）与偏特化（Partial Specialization）的精确控制。 使用`typename`和`template`关键字解析依赖名称的规则。 第9章：异常安全编程模型 强异常安全、弱异常安全与不抛出异常三种保证的定义与实现策略。 异常传播路径分析与`noexcept`规范的意义。 第10章：Lambda表达式与函数式编程元素 Lambda的捕获列表（Capture List）的工作原理：按值捕获与按引用捕获的内存模型。 `std::function`与函数对象的比较。 利用Lambda提升STL算法（如`std::sort`, `std::for_each`）的表达力。 --- 第三部分：高级运行时多态与类型信息 (第11章 – 第14章) 本部分探讨运行时类型识别（RTTI）机制，以及如何利用它们来构建灵活、可扩展的系统架构。 第11章：运行时类型识别（RTTI）的深度解析 `dynamic_cast`的内部实现及其对虚函数机制的依赖。 RTTI的性能成本评估与在性能敏感代码中的规避策略。 第12章：类型安全与运行时信息查询 `typeid`操作符：获取`std::type_info`对象及其属性。 使用`type_info`实现基于类型的动态行为分派。 第13章：操作符重载的艺术与陷阱 重载全局操作符与成员操作符的选择标准。 `operator()`的函数对象实现及其在算法中的效率优势。 限制性重载：避免误导性操作符重载，维护接口清晰度。 第14章：变长参数模板（Variadic Templates） 参数包（Parameter Packs）的展开机制：递归与初始化列表法。 构建类型安全的参数化日志系统或格式化输出工具。 --- 第四部分：面向对象设计模式的C++实现 (第15章 – 第18章) 本书的实践核心部分，着重于如何将经典的GoF设计模式转化为健壮、高效的C++代码。 第15章：创建型模式在C++中的应用 单例模式（Singleton）的线程安全初始化方案对比（Meyers Singleton）。 抽象工厂（Abstract Factory）与Builder模式在复杂对象实例化流程中的角色划分。 第16章：结构型模式与接口设计 适配器（Adapter）模式如何桥接旧接口与新需求。 装饰器（Decorator）模式与组合（Composite）模式在树形结构构建中的差异化应用。 第17章：行为型模式：通信与职责分配 观察者（Observer）模式中，基于指针/智能指针/信号槽的实现对比。 命令（Command）模式如何结合`std::function`实现操作的封装、排队与撤销。 第18章：面向对象设计原则的C++践行 SOLID原则在类结构设计中的体现。 依赖倒置原则（DIP）与接口隔离原则（ISP）指导下的代码解耦实践。 --- 第五部分：并发、性能与代码质量 (第19章 – 第20章) 最后一部分关注系统级性能和维护性，这是所有大型软件项目的最终考验。 第19章：C++并发编程模型与同步原语 `std::thread`的创建、分离与连接。 互斥锁（Mutex）的正确使用：`std::lock_guard`与`std::unique_lock`的性能与灵活性对比。 原子操作（Atomics）在无锁编程中的应用场景。 第20章：性能优化与现代工具链集成 面向对象的代码性能分析：识别虚函数调用的开销。 编译器优化等级（-O1, -O2, -O3）对内存布局和函数内联的影响。 使用Valgrind/AddressSanitizer进行内存错误检测，确保程序的健壮性。 --- 本书受众定位 本书面向具有至少一年C/C++编程经验，并希望从“会写代码”迈向“设计优良系统”的中高级软件工程师。它尤其适合正在重构遗留系统、或从其他面向对象语言（如Java/C）转向C++以追求极致性能的开发者。阅读本书需要对基本的数据结构和算法有清晰的认识。我们承诺，全书所有的代码示例均采用C++17标准编写，确保实践的现代性与前瞻性。
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