Inside Visual C++ (Microsoft Programming Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Microsoft Press

作者:David Kruglinski

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-01-01

价格:USD 45.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781556158919

丛书系列:

图书标签:

• Visual C++
• C++
• 编程
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• Windows
• 开发
• 软件开发
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• 计算机科学
• 技术文档
• 教程

探索 C++ 世界的深层结构与实践：现代软件开发的基石 本书旨在为经验丰富的 C++ 开发者提供一份深度剖析现代 C++ 编程范式、底层机制以及高性能软件架构的指南。我们聚焦于如何利用 C++ 标准库的全部威力，结合操作系统和硬件的特性，构建出健壮、高效且可维护的复杂应用程序。全书内容紧密围绕核心概念的深入挖掘和前沿实践的展示，确保读者能够跨越初级教程的表面，直抵 C++ 语言精髓的腹地。 第一部分： C++ 语言核心的重构与优化 深入理解类型系统与内存模型 本部分将彻底解构 C++ 复杂的类型系统，超越简单的语法学习。我们将详细探讨 值语义（Value Semantics） 与 引用语义（Reference Semantics） 的深层区别，以及它们在不同设计模式中的应用。重点分析 模板元编程（Template Metaprogramming, TMP） 的现代实践，不再局限于 SFINAE 的传统应用，而是转向使用 `concepts` 来进行更清晰的约束和类型检查，构建可读性更强的泛型代码。 内存模型是高性能 C++ 的基石。我们将深入研究 C++11/14/17 内存模型 的规范细节，清晰阐述 `volatile`、`atomic` 操作符以及不同内存顺序（如 `memory_order_relaxed`, `memory_order_acquire/release`）对并发程序的性能和正确性的决定性影响。读者将学会如何通过精确控制内存屏障，避免不必要的同步开销，实现极致的并发性能。我们还会探讨 对象布局（Object Layout）、虚函数表（vtable）的实际结构，以及如何通过结构体对齐（Padding）优化数据访问的缓存效率。 资源管理与RAII的精益求精 资源获取即初始化（RAII）原则的实践远不止于简单的智能指针。本章将剖析 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr` 的底层实现，包括控制块（Control Block）的开销与管理。更进一步，我们将讨论如何设计自定义的资源管理类，例如针对文件句柄、网络套接字或特定硬件资源的封装，确保在异常安全和多线程环境下资源能够被确定性地释放。我们还会涵盖 移动语义（Move Semantics） 在容器和复杂对象中的递归应用，展示如何通过完美转发（Perfect Forwarding）编写零拷贝（Zero-Copy）的通用函数。 第二部分：现代并发编程与并行计算 线程抽象与同步原语的精确控制 现代应用开发离不开多核并行化。本部分将从操作系统层面的线程模型出发，对比 平台原生线程 与 C++ 标准库 `std::thread` 的开销差异。我们将聚焦于 同步原语 的选择：何时使用互斥锁（Mutex），何时使用条件变量（Condition Variable），以及更轻量级的原子操作。本书将详细分析 读写锁（Reader-Writer Lock） 的自定义实现，以优化大量读取、少量写入的场景。 并发设计模式的实战检验 我们不仅会介绍经典的生产者-消费者模式，还会深入探讨 锁无关（Lock-Free） 数据结构的构建原理。从经典的无锁队列（Lock-Free Queue）到更复杂的无锁哈希表，我们将运用 CAS（Compare-and-Swap） 操作和内存顺序来确保数据结构在并发访问下的完整性。此外，本书将介绍 Futures/Promises 机制在异步任务编排中的高级用法，以及如何利用 Execution Policies (C++17) 来指导标准算法在并行上下文中的执行，从而实现性能的自动调优。 第三部分：系统级集成与高性能 I/O 高性能 I/O 模型的选择与实现 高效的程序离不开对输入/输出的精细控制。我们将对比 阻塞式 I/O、非阻塞式 I/O、I/O 复用（如 `select`/`poll`/`epoll`/`kqueue`） 以及 异步 I/O 模型 的适用场景和性能瓶颈。重点分析如何使用 `std::io_uring` (Linux) 或其他特定平台的 I/O 优化技术，构建高吞吐量的网络服务器或数据处理管道。 自定义分配器与内存池技术 标准的 `new`/`delete` 或 `std::allocator` 在高频小对象分配场景下可能成为性能瓶颈。本章将指导读者 设计并实现自定义内存分配器。我们将探讨 内存池（Memory Pool）、分代分配器（Generational Allocator） 以及 Thread-Caching Allocator 的原理和优势。通过案例研究，展示如何为特定数据结构（如链表节点或小型对象）定制分配策略，以减少堆碎片和系统调用开销。 第四部分：库设计、测试与工具链的掌握 面向大型项目的库设计原则 编写可维护的 C++ 代码要求严格的接口设计和模块化。我们将讨论如何利用 模块（Modules，如果适用） 或传统的头文件/源文件结构来管理依赖，并遵循 Pimpl Idiom 等技术来解耦接口和实现。重点在于 API 稳定性 的设计哲学，以及如何通过清晰的错误报告机制（如 `std::expected` 或自定义错误码）来提升库的可用性。 自动化构建与可靠性保证 现代 C++ 项目严重依赖强大的构建系统。本书将侧重于 CMake 的高级用法，包括目标属性的精确控制、跨平台配置、以及如何集成外部依赖。在可靠性方面，我们将深入探讨 单元测试框架（如 Google Test/Catch2） 的高级特性，并介绍 模糊测试（Fuzz Testing） 在发现边界条件错误中的有效性。此外，如何利用 静态分析工具（如 Clang-Tidy, Clang Static Analyzer） 和 动态分析工具（如 Valgrind, Address Sanitizer） 来持续提高代码质量，也将是本部分的核心内容。 本书为那些渴望将 C++ 技能提升到工程实践前沿的专业人士设计，它不侧重于基础语法回顾，而是专注于将 C++ 语言特性转化为可操作、高性能的系统级解决方案。

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