具体描述
编程思想的深度探索与实践：面向现代软件工程的C++高级主题 图书名称：编程思想的深度探索与实践：面向现代软件工程的C++高级主题 作者： 张文博 出版社： 科技创新出版社 出版日期： 2024年6月 --- 图书简介 在当今快速迭代的软件开发领域，对底层机制的深刻理解和对设计模式的灵活运用，是区分优秀工程师与普通开发者的关键所在。本书《编程思想的深度探索与实践：面向现代软件工程的C++高级主题》，并非一本面向初学者的C++语法速查手册，而是一部聚焦于高性能、高可靠性、可维护性软件构建的深度技术指南。它旨在引导拥有一定C++基础的读者，跨越语言特性的表层应用，直击现代软件架构的核心设计哲学与底层实现原理。 本书的编写核心理念是：工具的价值体现在对复杂问题的抽象和高效解决能力上，而深刻理解工具背后的原理是实现这种能力的前提。 因此，全书内容严格围绕C++在企业级应用、系统编程和性能敏感型场景中的高级应用展开，绝不涉及网络编程（如ASP/JSP等Web技术栈）的具体实现细节。 全书共分为五大部分，系统性地构建了一个从底层内存管理到高阶并发架构的知识体系。 第一部分：C++运行时环境与内存模型的精细掌控 (The Fine-Grained Control of C++ Runtime and Memory Models) 本部分深入剖析了C++程序执行时的底层机制，这是构建高性能应用的基础。 1. 深入理解C++对象的生命周期与内存布局： 详细解析了栈、堆、静态存储区的区别与交互。重点讲解了对象在内存中的对齐、填充（Padding）以及虚函数表（vtable）的构造过程，揭示了多态性背后的物理成本。探讨了构造函数、析构函数、拷贝构造函数和移动构造函数的调用时机、语义差异及其在复杂继承结构中的陷阱。 2. RAII与资源管理的范式升华： 超越简单的`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`的使用，本章探讨了自定义资源管理器的设计，包括如何正确处理非标准资源（如文件句柄、网络套接字描述符——注：此处仅讨论资源句柄本身的管理，不涉及网络协议栈的实现）。深入分析了引用计数机制的内部实现及其在多线程环境下的同步开销。 3. 异常处理的性能剖析与安全边界： 探讨了C++异常抛出与捕获的运行时开销，并对比了基于错误码和Result类型模式的优劣。详细分析了栈展开（Stack Unwinding）的机制，并提供了在性能关键代码路径中避免异常的策略。 第二部分：模板元编程与泛型设计的艺术 (The Art of Template Metaprogramming and Generic Design) 本部分聚焦于如何利用C++模板系统实现编译期计算和高度抽象的代码复用，这是现代库设计（如STL、Boost）的核心。 1. 编译期多态与SFINAE的实践： 讲解了替换失败不是错误（SFINAE）原理的精妙运用，并演示了如何利用它来编写条件编译的代码，实现针对不同类型参数的特化优化。 2. 类型特征（Type Traits）的构建与应用： 教授读者如何利用模板递归和`constexpr`函数来创建自定义的类型检查和信息提取工具，例如计算复杂类型的大小、判断类型是否可拷贝或可移动等。 3. 表达式模板（Expression Templates）与计算优化： 详细分析了表达式模板在数学库和线性代数库中的应用，如何通过延迟计算和编译期优化，避免创建大量的临时对象，从而实现接近C语言的性能。 第三部分：并发编程与并行计算的现代范式 (Modern Paradigms in Concurrency and Parallel Computing) 本部分完全聚焦于多核处理器环境下的线程安全和性能优化，与Web请求处理无关。 1. 现代C++并发原语的深度解析： 彻底解析了`std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable`的底层语义，并探究了内存模型（Memory Model）对数据竞争的影响。 2. 原子操作与无锁数据结构设计： 重点讲解了C++11引入的`std::atomic`系列操作，并演示如何利用Compare-and-Swap（CAS）等硬件指令，设计高性能的无锁队列（Lock-Free Queues）和栈，分析其复杂性和ABA问题。 3. 任务调度与并行算法： 介绍了并行STL算法（如`std::for_each`的并行版本）的使用，并探讨了如何使用自定义的执行策略（Execution Policies）来最大化利用多核资源。 第四部分：面向高内聚低耦合的软件架构模式 (Architectural Patterns for High Cohesion and Low Coupling) 本部分将视角从代码实现提升至模块间协作和系统设计层面，强调设计原则的应用。 1. SOLID原则在C++实践中的挑战与对策： 针对C++的特性（如多重继承、模板特化），重新审视和实践单一职责、开放封闭、里氏替换、接口隔离和依赖倒置原则。 2. 依赖注入（DI）的C++实现模式： 探讨了如何在没有成熟的框架支持下，使用工厂模式、服务定位器或纯粹的指针/引用传递来实现依赖注入，以提高代码的可测试性和可替换性。 3. 行为型模式的高级应用： 深入分析了策略模式、观察者模式和命令模式在构建可扩展框架中的应用，重点关注如何通过封装状态和行为，实现状态机的优雅切换。 第五部分：高性能I/O与系统级交互（非网络协议栈）(High-Performance I/O and System-Level Interaction) 本部分讨论了程序与操作系统交互的底层机制，主要关注文件系统和同步I/O，而非TCP/IP协议栈。 1. 文件系统操作的效率优化： 探讨了标准库`std::fstream`的性能瓶颈，并介绍了直接与操作系统API（如Linux的`epoll`或Windows的IOCP——注：此处仅提及同步I/O的系统调用，不涉及其网络功能实现）交互的范式，以实现更快的同步文件读写。 2. 进程间通信（IPC）的C++封装： 讲解了如何安全地封装管道（Pipes）、共享内存（Shared Memory）等机制，用于在同一台物理机器上的不同进程间进行高效数据交换。 3. 性能分析工具的深度使用： 指导读者如何使用专业的性能分析工具（如Valgrind、perf、VTune）来定位代码中的热点（Hotspots）和内存泄漏，并将分析结果转化为具体的C++代码优化方案。 目标读者： 具备3年以上C++开发经验，希望深入理解底层机制，并致力于构建高性能、高可靠性系统（如嵌入式系统、金融交易系统、游戏引擎核心模块等）的软件工程师。本书完全侧重于系统编程和软件架构的深度，与Web应用开发中的应用层协议和环境配置无关。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有