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出版者:清华大学出版社

作者:宋伟等

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:1999-4

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787302034223

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

本书内容包括建造和管理ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ工程、完善用户界面、用标准控件设计用户界面、处理文本和图形、响应用户输入事件、调试应用程序、ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ程序设计核心——对象、ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ高级编程、ＡｃｔｉｖｅＸ控件程序设计等内容。

《深入理解与实践：现代C++设计与实现》 ——超越语法，构筑高性能软件的基石本书旨在为具有一定C++基础的开发者提供一个深入理解现代C++（C++11/14/17/20及更高标准）核心机制、设计范式以及高性能编程技巧的权威指南。我们不再满足于停留在语言表层特性的罗列，而是深入探究编译器如何处理这些特性、运行时性能的考量，以及如何运用最前沿的工具构建健壮、高效、可维护的复杂系统。第一部分：现代C++的核心进化与底层透视 (The Core Evolution and Underpinnings) 本部分将系统地梳理自C++11以来最重要的语言演进，并从底层机制的角度剖析其带来的深刻影响。第1章：移动语义与资源管理的革命右值引用与完美转发的精妙平衡：详细讲解`std::move`和`std::forward`的内部工作原理，剖析它们如何避免不必要的拷贝，实现零开销抽象（Zero-Overhead Abstraction）。深入探讨转发引用（Universal References）与传统引用（Lvalue References）的区别，以及它们在模板元编程中的应用。析构与构造的优化：深入探讨移动构造函数、移动赋值运算符的编写规范与陷阱。重点分析编译器如何对构造函数进行优化（如Copy Elision，包括命名返回值优化 NRVO 和强制消除），并讨论在不同场景下禁用拷贝或移动的策略。资源获取即初始化（RAII）的深化：超越简单的`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`。我们将设计自定义的资源管理类，探讨如何处理非内存资源（如文件句柄、网络连接、锁），并着重分析`std::weak_ptr`在打破循环引用中的关键作用及其性能代价。第2章：模板元编程与类型系统的高级运用类型特征（Type Traits）的构建与应用：介绍标准库中``头文件的核心功能，如`is_same`, `enable_if`, `decay`等。更进一步，引导读者构建自定义的复杂类型特征，用于实现编译期决策。 Concepts (C++20)：约束编程的未来：详尽解析C++20引入的Concepts，说明它们如何取代冗长且难以诊断的SFINAE（替换失败不是错误）技术。通过实际案例展示如何使用Concepts提高模板代码的可读性、可维护性及错误报告质量。变量模板与常量表达式（`constexpr`的扩展）：探讨`constexpr`关键字在函数、构造函数、变量以及Lambda中的全面应用。分析如何利用`constexpr`在编译期执行复杂的计算和数据结构初始化，实现运行时性能的最大化。第二部分：并发、并行与性能调优 (Concurrency, Parallelism, and Performance Tuning) 在多核时代，理解和正确使用并发模型是构建现代系统的必备技能。本部分聚焦于线程安全、异步编程和深度性能分析。第3章：现代并发编程范式原子操作与内存模型：深入解析C++内存模型，理解“顺序一致性（Sequential Consistency）”、“释放-获取（Release-Acquire）”等语义的实际意义。详细介绍`std::atomic`的使用，并区分原子操作与互斥锁在性能和应用场景上的差异。并发工具箱的全面实践：掌握`std::thread`, `std::mutex`, `std::condition_variable`的正确用法。重点讨论死锁预防策略、活锁规避，以及如何使用`std::future`和`std::promise`构建可靠的异步任务链。结构化并发（Structured Concurrency）：探讨C++23对结构化并发的支持趋势（或现有库如`folly::Future`中的实践），旨在简化线程的生命周期管理，确保资源在异常发生时得到及时清理。第4章：高性能I/O与异步编程协同程序（Coroutines，C++20）：深度剖析C++20协程的底层机制——协程句柄（`coroutine_handle`）、等待者（`awaiter`）和返回值（`promise_type`）。通过构建一个定制化的异步任务库（如基于协程的HTTP客户端），理解`co_await`的真正含义。设计高效的同步原语：实践开发无锁（Lock-Free）数据结构，如基于CAS（Compare-and-Swap）的栈和队列。分析ABA问题及其解决方案，并评估何时无锁结构真正带来了性能提升。第三部分：面向对象设计的深度与多态的代价 (Deep OOP and the Cost of Polymorphism) 本部分将超越传统面向对象编程的皮毛，关注其在现代系统中带来的设计权衡。第5章：虚函数与动态分派的性能考量虚表（vtable）与虚函数表指针（vptr）的揭秘：详细展示编译器如何实现动态多态，包括虚函数表结构、查找机制以及调用开销。静态多态与CRTP的反模式：深入探讨CRTP（Curiously Recurring Template Pattern，奇异递归模板模式）如何实现编译期多态，避免虚函数带来的运行时开销。通过案例对比，明确指出何时应选择静态多态，何时应接受动态多态的灵活性。纯虚函数与抽象类的现代应用：在接口设计中，如何利用纯虚函数精确定义契约，并结合移动语义优化接口实现类的生命周期管理。第6章：内存布局、对齐与缓存优化内存模型与结构体对齐：详尽解释C/C++编译器如何处理数据结构对齐（Padding）以满足硬件要求。通过实践工具（如`__attribute__((packed))`或`pragma pack`的慎用），展示如何精确控制内存布局以适应特定硬件接口或网络协议。缓存友好的数据结构设计：讲解L1/L2/L3缓存的工作原理和缓存行（Cache Line）的概念。设计数据结构时，如何通过数组替代指针链表（如使用`std::vector`存储对象而非裸指针），以最大化数据局部性和缓存命中率。 SIMD指令集（如SSE/AVX）的初步接触：介绍如何通过编译器内建函数（Intrinsics）或更高层的库（如Eigen），利用单指令多数据并行处理能力，实现向量化计算。第四部分：工具、测试与代码质量保证 (Tooling, Testing, and Quality Assurance) 高质量的软件离不开专业的工具链和严谨的测试流程。第7章：高级调试与剖析技术 Valgrind/Address Sanitizer (ASan) 的深度使用：不仅仅是发现内存泄漏，重点讲解如何利用ASan检测出复杂的内存越界、使用后释放（Use-After-Free）等隐蔽错误。性能剖析（Profiling）：使用Perf、Callgrind等工具，学习如何解读火焰图（Flame Graphs），识别热点函数，并根据剖析结果对代码进行针对性的优化，而非盲目猜测。第8章：编译期代码验证与测试驱动开发编译期断言与静态分析：深入`static_assert`的应用场景，并介绍Clang-Tidy、Cppcheck等静态分析工具在CI/CD流程中的集成，用于强制执行编码规范和发现潜在逻辑错误。现代测试框架与Mocking：实践使用Google Test/Catch2进行单元测试。重点讲解如何使用依赖注入（Dependency Injection）配合Mocking框架（如Google Mock），隔离外部依赖，实现对复杂组件的精准测试。目标读者：本书面向有志于成为高级C++工程师、系统架构师或需要编写高性能底层库的开发者。读者应熟悉C++98/03的语法，并渴望掌握最新的语言特性、并发模型及性能优化技巧。掌握本书内容，将使您能够自信地驾驭大规模、高并发和低延迟的软件项目。