C++程式設計

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出版者:�峰資訊
作者:張耀仁
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004年03月12日
价格:NT$ 650
装帧:
isbn号码:9789864214754
丛书系列:
图书标签:
  • C++
  • 程式設計
  • 編程
  • 计算机科学
  • 软件开发
  • 算法
  • 数据结构
  • 面向对象编程
  • 技术
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具体描述

本書的撰寫動機,在於提供一本「如果當年我學習 C++ 時,有這麼一本書該多好」的必備引領。

為了切合國內讀者的需要,本書採取簡明易懂的敘述方式,並透過精心的安排的大量例題,務使每學完一章都可據以完成實用的程式,避免陷入無謂的支節。

例如,如何避免語法和語意的錯誤,如何使用前處理指令,如何產生亂數,如何估計程式運算所花費的時間,如何從既有檔案讀取資料,如何將執行結果存檔,如何使用物件來模擬實際的互動關係,等等常遇到的程式寫作問題,都可在本書內找到清楚的解答。本書內附超過180個完整的範例程式,全部經過符合最新ANSI / ISO標準的C++編譯器測試,並能正確執行。

提供一個使用C++ 程式語言的堅實基礎,內容不僅涵蓋了最基本的語法,也深入探討了物件導向的主要精神。本書不僅適合於程式語言的初學者,也適合使用C++ 程式語言開發應用軟體的工程師。本書提供了極佳的學習步調,和連貫的先後次序。

敘述方式主軸明顯,讀者不會被枝節所擾而混淆了學習主軸,所以學習效果良好,相當適合 C++ 語言的初學者。

初學者也會在閱讀的過程中,培養出良好的程式風格、模組(module)切割方式……等實用的常識。

深入探究软件工程与现代设计模式:一本面向实践的指南 本书旨在为希望超越基础语法层面,迈向构建健壮、可维护、高性能软件的开发者提供一份详尽的路线图。我们聚焦于软件工程的核心原则、架构设计思维以及在复杂系统中应用设计模式的实战技巧,而非单一编程语言的语法细节或标准库的函数手册。 第一部分:软件架构与系统设计基础 在当今的软件生态中,项目成功与否往往取决于其架构的合理性与前瞻性。本部分将系统地剖析构建可靠系统的基石。 第一章:现代软件架构范式 本章将对主流的软件架构风格进行深入的比较与剖析。我们将探讨单体架构(Monolith)的演进与局限,并重点解析微服务(Microservices)的优势、挑战及其治理机制。更进一步,我们会引入事件驱动架构(EDA),阐述如何利用事件流实现系统间的解耦与响应性。内容包括: 层次化架构的清晰划分:如何定义清晰的边界(如表示层、业务逻辑层、数据访问层)及其职责分离原则。 面向服务的架构(SOA)与微服务的对比:理解服务粒度、数据一致性策略(如Saga模式)和跨服务通信的最佳实践(RESTful API vs. gRPC)。 分布式系统的基本难题:深入探讨CAP定理、一致性模型(强一致性、最终一致性)以及如何权衡可用性和分区容错性。 第二章:设计原则的工程化落地 软件的长期健康依赖于对既有设计原则的严格遵守和灵活运用。本章将超越书本上的定义,着重于如何在日常编码中实践这些原则: SOLID 原则的深入解读:以具体的代码重构案例说明开闭原则(OCP)如何指导插件化设计,以及依赖倒置原则(DIP)在抽象层抽象中的关键作用。 高内聚与低耦合的量化标准:探讨衡量模块间依赖关系的度量指标(如圈复杂度、耦合度分析工具的使用),并介绍如何通过接口和依赖注入(DI)来降低耦合。 DRY (Don't Repeat Yourself) 的高级形式:区分真正的代码重复和“恰好是相似的逻辑”,引入模板方法模式和策略模式来优雅地处理变异点与稳定点。 第二部分:高级设计模式与可重用组件构建 设计模式是经过时间检验的、针对常见设计问题的成熟解决方案。本部分将系统地讲解行为型、结构型和创建型模式,并着重于它们在构建大型、可扩展框架时的应用。 第三章:创建型模式——对象的生命周期管理 本章聚焦于如何以灵活、受控的方式创建对象,以屏蔽复杂的实例化过程: 工厂模式的层级深化:从简单工厂到抽象工厂的演进,以及在不同配置和环境下的对象生产策略。 建造者模式的应用场景:如何处理具有大量可选参数或复杂内部状态的对象的构建过程,并保证构建过程的原子性和一致性。 单例模式的现代反思:讨论多线程环境下的线程安全实现,并批判性地分析何时应避免使用单例模式(如全局状态污染的风险)。 第四章:结构型模式——组织与组合的艺术 结构型模式关注如何将类和对象组合成更大的结构,同时保持结构的灵活性: 适配器与桥接模式的区分:理解适配器模式(Adapter)侧重于接口的转换,而桥接模式(Bridge)侧重于将抽象与实现解耦,以便可以独立变化。 装饰器模式与继承的权衡:展示如何使用装饰器模式实现运行时对对象功能的动态扩展,避免了继承带来的类爆炸问题。 外观模式(Facade)与简化接口:探讨如何利用外观模式为复杂的子系统提供一个统一、简洁的入口点,提升用户体验。 第五章:行为型模式——对象间的职责分配与协作 行为型模式处理对象间的通信和责任分配,是实现灵活交互的关键: 观察者模式的异步化处理:在事件驱动系统中,如何安全、高效地实现一对多依赖的广播机制。 命令模式的撤销与日志记录:讲解如何封装操作请求为对象,从而支持操作的排队、日志记录乃至撤销/重做功能。 责任链模式与请求的动态处理:分析如何构建动态的请求处理链,使得接收者无需知道具体处理者是谁。 第三部分:性能优化与并发控制策略 软件的健壮性不仅体现在正确性上,还体现在其在高负载和并发环境下的表现。 第六章:高性能编程的底层考量 本部分将探讨超越表面优化的深层技术: 内存布局与缓存友好性:分析数据结构(如数组与链表)在现代CPU缓存(L1/L2/L3)中的存取效率差异,以及如何通过结构化数据布局来提升局部性。 零开销抽象的工程实践:讨论如何设计抽象层,同时避免运行时引入不必要的性能损耗,例如在编译期确定策略。 I/O 模型的选择:对比阻塞I/O、非阻塞I/O与异步I/O(AIO)在不同负载下的适用场景。 第七章:并发编程与状态同步 并发是现代计算的必然要求,但也是引入错误的温床。 同步机制的精确控制:详尽对比锁(Mutexes)、信号量(Semaphores)、读写锁(RWLocks)和条件变量(Condition Variables)的使用场景和性能代价。 无锁数据结构与原子操作:介绍使用硬件支持的原子指令(如CAS循环)来构建高性能、无锁的数据结构,以规避传统锁的串行化瓶颈。 死锁的预防、检测与恢复:系统介绍银行家算法等死锁预防策略,以及在复杂系统中如何设计日志和超时机制来应对活锁和饥饿问题。 结论:持续演化的设计思维 本书的最终目标是培养读者一种持续进化的设计思维。软件生命周期中的每一个阶段——需求分析、架构选型、编码实现到后期维护——都需要运用这些经过验证的设计理念。掌握了这些工具和思维模型,开发者就能更自信地应对技术选型中的权衡,并构建出能够适应未来变化的、高质量的软件系统。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这套书的理论深度和广度,完全超出了我预期的“入门”范畴,它更像是一部系统性的知识梳理工程,将C++这门语言的内在逻辑剖析得淋漓尽致。作者并非满足于停留在语法层面讲解`for`循环或`class`的定义,而是深入挖掘了这些机制背后的编译原理和内存管理哲学。例如,在讲解虚函数和多态时,它并没有直接抛出VTABLE的概念,而是从C语言的函数指针开始铺垫,逐步构建起面向对象运行时绑定的复杂机制,整个推导过程严丝合缝,逻辑链条清晰可见,让人不由自主地感叹“原来是这样运转的!”。它在处理模板元编程部分时尤其令人印象深刻,那种对类型系统复杂性的驾驭能力,足以让许多有经验的开发者感到震撼。书中对C++11、14、17乃至最新的标准特性都有着深入的探讨,但所有新特性都不是孤立存在的,而是被巧妙地嵌入到整个语言的演进历史和设计哲学中去阐述,使得读者不仅知其然,更能知其所以然。阅读它,就像是攀登一座知识的高峰,每向上一个台阶,视野就开阔一分,对整个C++生态的宏观把握能力也随之增强。对于那些渴望从“代码使用者”跃升为“系统设计者”的读者来说,这本书无疑提供了一张详尽的路线图。

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我接触过不少号称“权威”的编程指南,但很多时候它们要么过于侧重于某个特定领域(比如网络编程或图形学),要么就是为了凑字数而堆砌了大量不必要的API文档。然而,这本书的叙述方式展现出一种罕见的平衡感和洞察力。它没有陷入到晦涩的底层细节中无法自拔,而是始终保持着一种“使用者视角”的关怀。在讲解RAII资源管理模式时,作者不仅清晰地解释了其必要性,还提供了一系列教科书级别的实践案例,这些案例的设计精妙之处在于,它们完美模拟了真实世界中那些最容易出错的资源泄漏场景,比如异常抛出时的资源清理,或者多线程环境下的锁的正确释放。最让我受益匪浅的是关于“现代C++范式迁移”的章节,它没有采用批判或否定的态度去抨击旧有C风格的编程习惯,而是循序渐进地展示如何用更安全、更简洁的现代特性来重构旧代码,比如用`std::unique_ptr`替代裸指针和手动`delete`,用基于范围的`for`循环替代迭代器管理。这种建设性的、富有指导意义的教学方法,让学习过程充满了成就感,而不是挫败感。它教会我的不仅仅是“怎么写代码”,更是“如何写出高质量、易于维护的代码”。

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从整体结构上看,这本书的组织逻辑简直是教科书级别的示范,它的章节划分和内容递进关系堪称艺术品。它并没有采用传统的先介绍数据结构后讲解算法的线性结构,而是构建了一个围绕“问题域”展开的螺旋式上升体系。开篇部分快速引入了C++的一些核心概念,但很快就转入到“性能敏感型应用中的对象生命周期管理”这一核心议题。随后,作者利用这个核心议题为锚点,不断地将读者拉回到基础语法(如构造函数、析构函数)和高级特性(如移动语义、内存模型)的学习中去。这种“锚点-延伸-回归”的模式,极大地增强了知识的关联性和记忆的持久性。我感觉,每当我以为自己快要遗忘某个基础知识点时,书中就会以一个更高级的应用场景重新唤醒它,并展示其在真实世界中的价值。这种设计使得学习不再是一次性的线性输入,而是一种持续的、多维度的知识网络构建过程。即便是偶尔需要回溯查阅某个特定概念,也能清晰地定位到它在整个知识体系中所处的关键位置,而不是淹没在厚厚的目录页中无所适从。

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这本书在对异常处理和并发编程这些“高危地带”的讲解上,展现出了超乎寻常的谨慎与深刻。很多教材在涉及并发时,要么过于简化,只展示了简单的`std::thread`和`std::mutex`的皮毛;要么就是直接陷入到复杂的内存屏障和原子操作的底层细节,让读者望而却步。然而,这本书采取了一种更加务实的路线。它首先花了大量的篇幅来阐述数据竞争的本质,以及为什么锁机制在不同的硬件架构下可能失效,这部分内容严谨得近乎令人心惊。随后,它巧妙地引入了C++标准库提供的并发原语,重点讲解了`std::future`、`std::promise`以及条件变量的正确使用模式。在讲解异常安全时,作者更是引入了“强异常安全”和“基本异常安全”的明确区分,并通过详细的案例展示了如何利用现代工具(如智能指针和RAII)来保证在异常发生时程序状态的一致性。这种对健壮性和安全性的执着,让我深信这本书所倡导的编程风格,是能够构建出经得起时间考验的工业级软件系统的。它不仅仅教授了如何让程序“跑起来”,更重要的是,教会了我们如何确保它在各种极端情况下“优雅地失败”或“安全地继续运行”。

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这本书的排版真是让人眼前一亮,那种对细节的考究简直可以说是到了偏执的程度。装帧设计上,它没有采用市面上常见的那种花里胡哨的彩色封面,而是用了一种略带磨砂质感的深灰色作为主色调,配合着烫金的字体,低调中透露着一股沉稳的力量感。拿到手里沉甸甸的,就知道是用料扎实。内页的纸张选择也非常讲究,不是那种一摸就油腻的铜版纸,而是带有轻微纹理的哑光纸,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到明显的疲劳。更值得称赞的是,章节之间的过渡页设计,设计师似乎非常理解读者的阅读节奏,用一些抽象的几何图形或者极简的黑白插图来引导情绪的转换,而不是生硬地切换内容。字体的大小和行间距的设置,都达到了一个近乎完美的平衡点,使得大段的代码和理论阐述在视觉上拥有极佳的可读性。我尤其欣赏作者(或者说编者)在排版中对空白的运用,那些恰到好处的留白,让每一个知识点都仿佛被郑重其事地“放置”在了页面上,而不是被密集地“塞”进去。这种对阅读体验的极致追求,让一本技术书籍读起来都有了一种艺术品的质感,完全颠覆了我对传统理工科教材的刻板印象。光是欣赏这本书的物理形态,就已经是一种享受了,这绝对是一本值得收藏在书架上,时常拿出来把玩的佳作。

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