Standard C Date/Time Library pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Latham, Lance

出品人:

页数:560

译者:

出版时间:1998-1

价格:$ 74.52

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isbn号码:9780879304966

丛书系列:

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编程范式与现代系统设计：深入解析 C++ 泛型编程与并发模型 本书面向经验丰富的软件工程师、系统架构师以及追求极致性能和灵活性的 C++ 开发者。 它不是对某一特定库或 API 的手册式解读，而是对驱动现代高性能软件构建的底层编程思想、抽象机制和并发哲学的深入剖析。 本书的核心在于解构那些使 C++ 成为构建复杂、高性能系统的基石的范式——特别是泛型编程、元编程（Metaprogramming）的高级应用，以及如何利用现代 C++ 并发模型来驾驭多核处理器带来的挑战。我们将避开对标准库中日期和时间处理的细节讨论，转而聚焦于更具普遍性和底层影响力的主题。 --- 第一部分：泛型编程的深度：超越模板的抽象力量 本部分旨在将读者从模板的初级应用提升到能够设计和实现复杂、可重用、且类型安全的抽象层面的高手境界。我们将详细探讨 C++ 泛型编程如何充当编译期执行的领域特定语言（DSL）的构建工具。 1.1 类型论与概念的演进 我们将首先回顾 C++ 模板元编程（TMP）的历史演进，重点分析 C++11/14/17 引入的 `constexpr` 和类型特性（Type Traits）如何改变了编译期计算的范式。 编译期计算的限制与突破： 探讨传统 TMP 中递归、SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）的应用及其局限性。分析如何利用 `if constexpr` 结构来替代复杂的 SFINAE 模式，实现更清晰的编译期分支逻辑。 概念（Concepts）的革命性影响： 深入讲解 C++20 引入的概念如何从根本上重塑模板的编写、约束和调试体验。我们将通过实际案例演示如何定义清晰、可解释的模板约束，从而极大地提高代码的可读性和错误报告的准确性。 设计一套针对特定数学运算（例如：可逆性、结合律）的自定义概念集。 探究概念约束在大型组件间接口设计中的作用。 1.2 表达式模板与零开销抽象 表达式模板是泛型编程在高性能计算（HPC）和数值分析领域最成功的应用之一。本章将细致拆解其工作原理，并将其作为“零开销抽象”哲学的典范进行研究。 惰性求值与表达式树构建： 详细描述如何通过重载运算符来构建表示计算序列的临时对象（表达式模板），而不是立即执行计算。 优化阶段的触发： 分析表达式模板如何利用编译期技术（如 `auto` 推导和 `decltype` 查询）在最终的评估函数中，将整个计算链合并为一个优化的循环或函数调用，从而消除中间临时对象的创建和销毁。 应用场景： 不涉及时间序列，而是聚焦于矩阵运算、信号处理中的滤波器链条等场景，展示如何用此技术避免不必要的内存分配和向量化障碍。 --- 第二部分：现代 C++ 并发模型与并行算法 本部分彻底脱离单一线程的同步机制，深入研究如何设计和实现大规模、高吞吐量的多线程应用。重点关注 C++ 标准库提供的并发原语，以及如何利用这些原语来构建健壮的、无死锁的并行执行流。 2.1 内存模型与数据竞争的根源 理解并发的基石在于理解硬件如何缓存数据以及 C++ 标准如何定义线程间的可见性。我们将深入内存模型的底层，而非停留在互斥锁的使用层面。 C++ 原子操作的粒度： 详细剖析 `std::atomic` 模板的各种操作，包括读取、写入、交换和比较并交换（CAS）操作的底层语义。 内存序言（Memory Ordering）的精妙控制： 解释从 `memory_order_relaxed` 到 `memory_order_seq_cst` 之间的性能权衡与语义保证。通过深入分析典型的锁粒度优化，如构建无锁队列或发布-订阅机制，展示如何精确控制指令重排对程序正确性的影响。 数据竞争与未定义行为： 强调在缺乏适当同步的情况下，访问共享可变状态如何导致不可预测的结果，并提供诊断工具和实践指导。 2.2 结构化并发与任务级并行 传统的基于线程或互斥量的并发模型往往导致复杂的资源管理和难以追踪的错误流。本章聚焦于 C++ 标准委员会正在推进的方向：结构化并发。 Futures, Promises, 与 Tasks 的高级应用： 探讨 `std::future` 和 `std::promise` 如何用于管理异步操作的结果和异常传播。着重于如何利用它们构建依赖关系图，实现复杂的工作流调度。 协程（Coroutines）的基础： 虽然协程（C++20）通常用于异步 I/O，但我们在此将其视为一种强大的“暂停与恢复”机制，用于简化状态机和同步代码的编写。分析 `co_await` 和 `co_yield` 的工作原理，以及它们如何提供比传统回调或 Future 更清晰的顺序逻辑。 并行算法的重构： 分析 `std::execution::par` 和 `std::execution::par_unseq` 如何利用泛型编程和编译期策略，将顺序算法（如 `std::sort` 或 `std::transform`）透明地转换为并行执行，而无需开发者手动管理线程池。 --- 第三部分：高性能设计与系统级优化 本部分将前两部分的技术抽象应用于实际的系统性能优化挑战，关注数据布局、接口设计以及资源管理对最终性能的影响。 3.1 结构化绑定与数据对齐 在追求极致性能时，数据在内存中的布局往往比算法本身更为关键。 缓存感知（Cache Awareness）： 探讨 CPU 缓存线的工作原理（L1/L2/L3），以及如何通过优化结构体和类的成员布局（例如：结构体填充、Array of Structures vs Structure of Arrays）来最大化缓存命中率。 “胖”指针与“瘦”指针的权衡： 分析智能指针（非 `std::shared_ptr` 的引用计数）在不同场景下引入的间接寻址开销，以及如何设计轻量级的句柄或视图（Views）来避免不必要的堆分配和间接性。 3.2 错误处理的性能考量 在高性能系统中，异常的语义开销是必须被审慎对待的。 错误码与异常的性能边界： 讨论在关键路径代码中，使用预定义的错误码或 `std::expected`（如果目标平台支持）与使用 C++ 异常之间的性能差异。 资源获取即初始化（RAII）的编译期保证： 再次结合泛型编程，展示如何设计更加健壮的 RAII 封装器，确保在编译期即可推导出资源的正确释放路径，从而最小化运行时错误检查的负担。 --- 总结： 本书的深度在于其对 C++ 语言核心设计哲学的探索。我们不提供操作系统的 I/O 模型、网络协议栈或文件系统的具体实现指南，而是提供构建这些高效模块所必需的、关于类型系统、编译期控制和多线程同步的理论框架和实践工具。读者将掌握如何设计出不仅正确，而且在现代硬件架构上表现出色的软件组件。

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这本书的排版和可读性也绝对是顶级的。在技术书籍中，清晰的布局和恰当的代码块展示至关重要，而这本《Standard C Date/Time Library》在这方面做得非常出色。它的章节划分逻辑清晰，索引做得非常详尽，需要查找特定函数时，几乎可以立刻定位到相关内容。内容上，作者对C标准中关于时间处理的那些晦涩难懂的规范描述进行了完美的“翻译”。例如，对于`gmtime`和`localtime`返回指针的共享问题，书中用图形和明确的警告标注了出来，这有效地避免了我在实际编程中可能犯下的内存错误。我以前总是依赖于外部的、非标准的日期时间库，因为总觉得标准库太难用，但这本书让我重新审视了标准的力量。它展示了如何仅仅依靠ANSI C标准就能构建出健壮、可移植的时间处理逻辑，这对于维护长期项目的代码库来说，是多么宝贵的一项技能啊。

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对于那些已经工作多年、自认为对C语言了如指掌的开发者来说，这本书依然能带来惊喜。我个人对C语言的熟悉程度已经很高，但直到阅读书中关于闰秒（Leap Seconds）处理的讨论时，才意识到自己知识体系中的盲点。作者并没有回避那些“边缘情况”和“历史遗留问题”，反而将其作为深入探讨的重点。书中对`CLOCKS_PER_SEC`的讨论，以及它与实际物理时间可能存在的差异分析，让我对程序性能测量有了更深刻的理解。这种对细节的执着追求，正是区分优秀技术书籍和普通教材的关键所在。它不仅仅教你“怎么做”（How-to），更重要的是告诉你“为什么是这样”（Why），以及在特定上下文下“最佳实践是什么”。如果你在寻找一本能够让你从“能用”提升到“精通”的C语言时间处理圣经，那么这本绝对是首选。

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我必须说，这本书带来的不仅仅是知识，更是一种编程哲学的重塑。在快节奏的开发环境中，我们经常为了速度而牺牲代码的健壮性，尤其是在处理时间这种涉及上下文和环境依赖的复杂问题时。这本书的作者似乎非常理解这种挣扎，因此他提出的解决方案总是倾向于最小化依赖、最大化可移植性。书中对使用`strftime`和`strptime`进行格式化输入/输出的对比分析，清晰地展示了如何避免因格式字符串不匹配而导致的解析失败。更难能可贵的是，它还间接地提供了一个框架，帮助我们思考如何在不同系统架构和编译器环境下，确保时间数据的准确性和一致性。这本书的内容密度极高，但行文流畅，丝毫没有堆砌术语的感觉。对于任何致力于编写高质量、可维护的系统级C代码的人来说，这本书都是一本值得反复研读的经典之作。

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老实说，我最初对这本书的期望值并不高，因为市面上关于C语言编程的书籍汗牛充栋，但真正能把一个相对枯燥的主题讲得引人入胜的却寥寥无几。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它不仅仅是一本参考手册，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何“驯服”C语言的时间库。作者在讲解`difftime`和`mktime`这类核心函数时，非常注重解释其背后的原理和潜在的陷阱。特别是关于本地化（localization）和设置`LC_TIME`环境变量的部分，书中描述得极其清晰，解决了我在不同操作系统环境下遇到的一致性问题。我特别欣赏它对时间戳和日历时间转换的细致剖析，这部分的复杂度往往让初学者望而却步，但这本书却能化繁为简。读完后，我对如何安全、可靠地处理时间序列数据有了全新的认识，这对于编写服务器后端服务，特别是日志和审计系统来说，价值无可估量。这本书的专业性和深度是毋庸置疑的。

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这本书简直是我的救星！我一直以来都在为C语言中的日期和时间处理感到头疼，总觉得标准库里的`time.h`那些函数复杂得难以捉摸，而且处理时区和夏令时简直是噩梦。看到这本书的出现，我简直是看到了曙光。它深入浅出地讲解了如何利用C语言的标准库来精确地处理日期和时间。最让我惊喜的是，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是提供了大量的实用代码示例，让我可以立刻上手实践。比如，如何格式化输出特定的日期格式，如何计算两个日期之间的精确间隔，这些在我的项目中都至关重要。这本书的结构安排非常合理，从基础的时间点（`time_t`）讲起，逐步深入到结构体（`struct tm`）的各个字段，最后还详细阐述了跨平台兼容性的注意事项。对于每一个函数，作者都给出了详尽的参数解释和返回值说明，这一点对于初学者来说极为友好。我强烈推荐给所有还在为C语言时间处理感到困惑的开发者，这本书绝对值得你拥有。

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