C++高级语言程序设计

C++高级语言程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力
作者:付永华
出品人:
页数:285
译者:
出版时间:2007-3
价格:27.00元
装帧:
isbn号码:9787508353845
丛书系列:
图书标签:
  • C++
  • 程序设计
  • 高级编程
  • 教材
  • 计算机科学
  • 算法
  • 数据结构
  • 面向对象
  • 编程入门
  • 代码示例
  • 学习资料
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具体描述

C++是一门成熟的重量级程序设计语言,是程序设计语言发展史上的经典。本书系统地介绍了C++语言,第1章主要讲述了面向对象编程的特点,介绍了编程环境;第2章~第6章主要介绍C++的基本算法、程序的结构、数据类型、语句和流程、指针、函数;第7章~第10章主要介绍类、对象、类的继承、重载、多态性等机制,并讲述了C++的输入输出流、命名空间和异常处理;第11章则给出了两个生动且富有实用性的例子。该书的三位编者一直主讲“面向对象程序设计”、“C++高级语言程序设计”、“c语言程序设计”等课程。在该书的编写过程中,编者参考了国内外许多C++语言相关的教材、书籍,力求能在教学中有实用性和兴趣性。如果此书能够为读者带来帮助,有些许提高,将是编者最大的欣慰。该书适合用作大学计算机专业和非计算机专业(选学部分章节)本、专科的程序设计基础课程教材,也可供自学的读者使用。对致力于数据库系统、交互式界面、应用平台、分布式系统、网络管理、CAD技术、人工智能等领域的开发人员亦有参考价值。

《深度探索:现代 C++ 编程艺术》 本书旨在为 C++ 开发者提供一条通往精通的清晰路径,深入剖析现代 C++ 的核心概念与前沿技术。我们并非罗列语法规则,而是致力于引导读者理解 C++ 语言的底层机制、设计哲学,以及如何利用其强大功能编写出高效、健壮、易于维护的代码。 核心内容概览: 对象模型与内存管理精髓: RAII(Resource Acquisition Is Initialization)模式的深入解析: 从智能指针(`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`)的内部工作原理到自定义资源管理器的设计,我们将揭示 RAII 如何优雅地处理内存、文件句柄、锁等资源,有效避免资源泄露,提升代码的可靠性。 堆、栈与全局数据区的细致辨析: 深入理解不同内存区域的分配与释放机制,掌握 `new`、`delete`、`malloc`、`free` 的细微差别,以及对象生命周期在不同存储区域的管理策略。 深拷贝与浅拷贝的辨别与实现: 剖析拷贝构造函数与拷贝赋值运算符的设计,以及如何通过深拷贝机制确保数据独立性,避免意外的数据修改与内存问题。 移动语义与右值引用: 深入理解移动构造函数与移动赋值运算符,掌握如何利用右值引用和移动语义优化资源转移,大幅提升程序性能,尤其是在处理大型对象时。 模板元编程与泛型设计的力量: 模板特化与偏特化: 学习如何通过模板特化为特定类型提供定制化实现,以及偏特化在处理类型类(type traits)和更复杂的泛型场景中的应用。 编译期计算与代码生成: 探索模板元编程的强大之处,包括如何在编译时执行计算、生成代码,实现极致的性能优化,例如 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)原理及其在约束模板函数时的应用。 类型萃取(Type Traits)与静态断言: 掌握 `std::enable_if`、`std::is_same` 等类型萃取工具,以及 `static_assert` 的应用,在编译期验证类型属性和程序逻辑,提前发现错误。 STL 算法与容器的深度定制: 学习如何根据特定需求设计自定义的 STL 容器适配器或算法,实现更灵活高效的数据处理。 并发编程与多线程设计的艺术: 线程管理与同步机制: 深入探讨 `std::thread` 的创建与管理,以及互斥锁(`std::mutex`)、条件变量(`std::condition_variable`)、读写锁(`std::shared_mutex`)等同步原语在避免竞态条件与死锁中的作用。 原子操作与内存序: 理解原子类型(`std::atomic`)及其提供的无锁操作,以及内存序(memory order)的细微差别(`memory_order_acquire`, `memory_order_release`, `memory_order_acq_rel` 等)对并发程序正确性的影响。 未来(Futures)与异步操作: 掌握 `std::async`、`std::future` 和 `std::promise`,学习如何编写非阻塞的异步代码,提升程序的响应速度和吞吐量。 并发容器与任务调度: 探讨 C++ 标准库和第三方库中提供的并发安全容器,以及更高级的任务调度与管理技术。 现代 C++ 特性与设计模式的融合: Lambda 表达式的灵活运用: 从基本语法到捕获列表、立即执行函数表达式(IIFE),深入理解 Lambda 如何简化回调、匿名函数和策略模式的实现。 Ranges 库与函数式编程风格: 介绍 C++20 引入的 Ranges 库,学习如何以声明式、链式调用的方式处理序列数据,提升代码的可读性与表达力。 Concepts 库约束与泛型编程的进化: 探索 C++20 的 Concepts,了解如何通过概念更清晰地定义模板参数的要求,提升模板代码的可维护性与错误提示友好度。 经典设计模式在 C++ 中的现代化实现: 结合现代 C++ 特性,重新审视并实践工厂模式、单例模式、观察者模式、策略模式、迭代器模式等,展示如何用更简洁、安全、高效的方式实现这些模式。 性能优化与调试技巧: 剖析编译器优化: 了解内联、循环展开、死代码消除等常见的编译器优化技术,以及如何通过代码编写风格与编译器指令来影响优化效果。 性能分析工具的使用: 指导读者掌握 perf, VTune, Valgrind 等性能分析工具,定位性能瓶颈,进行有针对性的优化。 代码审查与静态分析: 强调代码审查的重要性,并介绍 Clang-Tidy, Cppcheck 等静态分析工具在发现潜在 bug 和代码风格问题上的作用。 高效调试策略: 分享在复杂 C++ 项目中进行高效调试的技巧,包括断点设置、条件断点、表达式求值、内存检查等。 本书不回避 C++ 的复杂性,而是将其视为挑战,并提供系统性的解决方案。通过大量精选的实例代码,读者将能够亲手实践,深刻理解书中阐述的每一个概念。本书适合具备一定 C++ 基础,渴望深入理解语言精髓、掌握现代 C++ 编程范式、构建高性能及高可靠性软件的开发者。阅读本书,你将蜕变为一名更具洞察力、更懂 C++ 的工程师。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我是一名有十年经验的软件工程师,主要负责后端服务开发,过去总觉得C++的模板部分是黑魔法,不到万不得已不轻易触碰,怕引入难以调试的编译错误。这本书很大程度上改变了我的看法。它对模板的讲解,采取了自底向上的策略,从最基础的参数化类型开始,逐步过渡到更复杂的SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)规则。作者用了很多篇幅来解释SFINAE在实现“概念(Concepts)”雏形时的历史作用,以及C++20标准如何通过正式引入Concepts来解决SFINAE带来的复杂性和可读性挑战。书中甚至提供了一些非常实用的调试技巧,比如如何利用编译器特定的命令行选项来输出更详细的模板实例化过程日志,这对于解决那些动辄几十页的模板错误信息,简直是雪中送炭。更让我印象深刻的是,书中有一章专门讨论了如何构建一个小型、类型安全的、可用于生产环境的“小型框架”,它结合了多态、CRTP(Curiously Recurring Template Pattern)以及Compile-Time Polymorphism(编译期多态)。这不仅仅是理论探讨,而是直接给出了可落地的代码实例,让我能立刻尝试在自己的项目中使用这些高级特性来重构那些原本臃肿的运行时多态结构。这本书的实战价值,远超出了我的预期。

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这本书的排版和插图质量相当高,这对于阅读技术深度书籍来说至关重要。我常常遇到一些技术书籍,内容很扎实,但图表设计得极其粗糙,逻辑流程图像手绘的一样,让人看了半天也理不清头绪。然而,这本《C++高级语言程序设计》在这方面做得非常出色。特别是在讲解移动语义和完美转发(Perfect Forwarding)的部分,书中绘制的那些关于值类别(lvalue/rvalue)转换的流程图,清晰地勾勒出了编译器内部类型推导的路径。我过去一直对`std::forward`的精确用法感到困惑,总觉得它像一个神秘的魔法函数,而这本书通过对引用折叠规则的详细阐述,让我终于理解了它背后的“万能引用”机制是如何运作的。此外,它在引入一些复杂的标准库组件时,会非常巧妙地穿插一些历史演进的背景知识。比如,为什么`std::bind`在某些情况下被认为是效率低下的,以及为什么现代C++更倾向于使用Lambda表达式来替代它。这种“知其然,更要知其所以然”的讲解方式,让学习过程充满了探索的乐趣,而不是枯燥的知识点堆砌。每当遇到一个难以理解的概念,翻到相关章节,总能找到一个恰到好处的类图或者时序图来辅助理解,阅读体验非常流畅。

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说实话,拿到这本书的时候,我的心情是有些忐忑的。我过去接触C++主要是基于工作需要,零零散散地学了一些语法和STL的基本用法,但总觉得在面对复杂系统设计时,总是抓不住重点,代码写出来总感觉“粘合”的痕迹太重,缺乏那种浑然一体的健壮感。这本书的叙事风格非常独特,它不像某些教科书那样循规蹈矩,而是采用了一种“问题驱动”的学习路径。比如,在讨论异常安全性和RAII原则时,作者没有直接抛出定义,而是先设置了一个极端复杂的场景——一个涉及到多层嵌套资源管理的复杂函数调用链,然后逐步演示如果在不遵循RAII原则的情况下,代码会如何因为一个突发的异常而导致资源泄露或状态不一致。这种沉浸式的教学方法,极大地增强了学习的代入感。当我看到书中关于并发编程那一部分时,更是眼前一亮。它详细对比了不同内存模型下的数据竞争、死锁的成因,并不仅仅停留在`std::mutex`的使用层面,而是深入到了`std::atomic`的底层语义,以及如何利用更轻量级的同步原语来提高吞吐量。对我来说,这本书的价值在于,它强迫我从“面向对象”的狭隘视角中跳脱出来,去理解C++作为一门“系统级”语言的真正潜力,那种对性能的极致追求和对底层机制的精确控制,是其他高级语言难以比拟的。

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对于那些对内存管理有洁癖的开发者来说,这本书简直是福音。我过去主要依赖智能指针,但对于底层内存的控制,比如如何设计一个高效的自定义分配器(Allocator)以适应特定硬件环境,一直没有深入研究。这本书在“内存模型与资源管理”这一章节,花费了大量的篇幅来详述`std::allocator`的工作原理,并清晰地解释了C++标准中对分配器接口的严格要求。它甚至深入到了C++内存模型对并发操作的影响,讨论了`volatile`关键字在现代编译器和多核架构下的实际意义,以及为什么在涉及原子操作时,我们应该优先考虑内存排序(Sequencing and Ordering)而不是依赖传统的内存屏障知识。更重要的是,作者提供了一个清晰的框架,指导我们何时应该使用标准库提供的容器,何时需要引入自定义的内存池或内存映射技术。阅读这些内容时,我能明显感觉到作者对底层系统架构有着深刻的理解,他没有停留在“使用”C++标准库的层面,而是真正理解了标准库背后的“为什么”。这本书对于希望在高性能计算、游戏引擎或嵌入式系统领域深耕的程序员来说,提供了一种坚实而全面的知识基础,它将C++的“魔力”拆解成了可以被理解和控制的工程学原理。

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这本书的封面设计初看之下,就给人一种严谨、专业的印象,那种深邃的蓝色调,配上醒目的白色字体,仿佛在无声地宣告着内容的深度和广度。拿到手里掂量了一下分量,就知道这不是那种轻飘飘的入门读物,而是下了真功夫的砖头书。我翻开目录,首先注意到的是它对“现代C++特性”的覆盖,那种对新标准(比如C++20或更新的特性)的介绍,不是蜻蜓点水,而是深入到了底层实现机制的剖析。例如,在讲解模板元编程(TMP)的部分,作者没有满足于展示那些花哨的技巧,而是非常耐心地拆解了编译期计算的原理,甚至引用了反向推理的例子来帮助理解递归模板的展开过程。这对于那些想从“会用C++”跨越到“精通C++”的开发者来说,无疑是一座宝库。我尤其欣赏它在设计模式应用上的讲解,它不仅仅是罗列了“工厂”、“单例”这些老生常谈,而是将其置于实际高性能计算场景中去讨论,比如如何利用多态和接口设计来优化某个特定数据结构的访问效率。读完前几章,我就感觉我的C++思维方式正在被重塑,那种对于内存布局、对齐方式的关注,以及如何通过编译器优化指令集来榨取性能的细节,让人不得不重新审视自己过去的代码习惯。这本书的深度,绝对配得上“高级”二字,它更像是一本可以放在工作台边,随时查阅和参悟的工具书,而不是一本可以一口气读完的小说。

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