具体描述
《新概念C++教程》编写的目的是改变目前程序设计教学中普遍存在的三个突出问题：学习了程序设计课程，但碰到问题还是不知道如何下手；虽能编写程序，但用C++语言编写出来的程序却是面向过程的；编写出了程序却不知道如何测试。《新概念C++教程》是作者在多年的教学实践中，为改变这些现象，摸索出的一套建立在全新概念上的C++程序设计教学体系。全书分为8章：第1章用5个实例，帮助学习者快速进入面向对象世界，建立面向对象的概念轮廓，并掌握不同程序的基本测试方法：第2章通过5大类11个典型问题，帮助读者跃过从问题到程序的坎，并从控制结构的角度把第l章的内容深化；第3章、第4章分别从数据类型和过程管理两个方面进行程序设计知识和能力的提高；第5章从程序安全的角度，介绍存储属性、名字空间、访问控制、const保护和异常处理等内容；第6章介绍C++中非常具有特色，但又应该限制使用的指针技术；第7章、第8章介绍面向对象的两个重要机制：运行时的多态性和模板。
《新概念C++教程》概念清晰、例题经典、便于理解，并以大节为单位组织练习，习题丰富、覆盖率高；美国纽约市立大学布鲁克林学院David M.Arnow教授按照《新概念C++教程》结构开发了针对性的学习平台，为读者建立了一个全新概念的立体学习环境，更适合各种层次的程序设计教学、培训和自学。
深入剖析现代C++编程范式：面向对象、泛型与并发 书籍简介 本书旨在为具有一定C++基础的开发者提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的现代C++编程指南。我们不再仅仅关注语言的基础语法，而是将重点放在如何利用C++11、C++14、C++17乃至C++20引入的强大特性，构建高效、可维护且健壮的软件系统。本书超越了初级教程的范畴，深入探讨了C++在软件工程实践中的核心设计理念和高级应用技巧。 第一部分：现代C++的核心机制与范式转型 本部分将系统回顾C++的演进，特别是其从C语言的自然延伸向一门拥有多范式能力的系统级编程语言的转变。 第一章：C++语言的现代面貌 本章将清晰界定“现代C++”的内涵，重点介绍C++11/14/17/20标准带来的关键性语言特性。我们将详细讨论右值引用（Rvalue References）及其在移动语义（Move Semantics）中的革命性作用。通过对`std::move`和`std::forward`的精确理解，读者将掌握如何避免不必要的深拷贝，从而显著提升资源密集型类（如容器和智能指针）的性能。 第二章：智能指针与资源管理 资源泄漏是系统编程中常见的陷阱。本章将深入剖析C++标准库提供的智能指针家族：`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和`std::weak_ptr`的内部实现机制和适用场景。我们将演示如何运用RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则，结合这些工具，实现对内存、文件句柄、网络连接等系统资源的自动、安全的管理。讨论将延伸至`std::scoped_lock`和并发环境下的资源锁定策略。 第三章：Lambda表达式与函数式编程元素 Lambda表达式不仅是简化匿名函数定义的语法糖，更是C++向函数式编程范式靠拢的关键一步。本章将详细解析Lambda的捕获列表（值捕获与引用捕获的陷阱）、模板化Lambda（C++14）以及其在算法操作中的强大威力。我们将结合标准库算法（如`std::transform`, `std::accumulate`）和自定义迭代器，展示如何用更简洁、更声明性的方式表达复杂的逻辑。 第四章：类型系统的高级运用 C++的类型系统是其性能和安全性的基石。本章聚焦于模板元编程（TMP）的现代替代方案，包括： 1. `constexpr`的广泛应用：如何在编译期执行复杂的计算和数据结构初始化。 2. 类型特征（Type Traits）：深入讲解`std::is_same`, `std::enable_if`及其在SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）中的作用。 3. 概念（Concepts, C++20）：全面介绍概念如何彻底改进模板代码的可读性、错误信息和约束表达能力，实现“编译期多态”的清晰定义。 第二部分：面向对象设计与多态的深化 本部分关注如何在现代C++中构建稳定、灵活且易于扩展的面向对象架构。 第五章：虚函数与运行时多态的精细控制 我们将剖析虚函数表（vtable）的工作原理，理解虚函数调用的开销。讨论将集中在何时使用虚函数、何时应避免使用。引入纯虚函数（Pure Virtual Functions）和抽象基类的设计模式，并探讨在性能敏感的代码中，如何通过CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）实现编译期多态，以替代部分运行时多态的开销。 第六章：构造、析构与初始化语义 对象的生命周期管理是C++的核心挑战。本章深入探究构造函数委托（Delegating Constructors）、继承构造函数（Inheriting Constructors），以及聚合初始化（Aggregate Initialization）的微妙区别。我们还将分析C++20中对`const`和`constexpr`构造函数的增强，以及如何确保在复杂继承链中，对象的初始化和销毁顺序的正确性。 第七章：运算符重载与用户定义字面量 恰当地重载运算符能够使代码更具表达力，但滥用会导致混乱。本章指导读者在何种情况下重载算术、关系和流操作符。重点介绍如何使用用户定义字面量（User-Defined Literals, C++11）来增强代码的可读性，例如为物理单位或时间间隔创建自定义后缀。 第三部分：并发、并行与异步编程 随着多核处理器的普及，并发编程能力已成为衡量C++开发者水平的重要标准。 第八章：多线程的基石：`std::thread`与同步原语 本章详细介绍`std::thread`的创建、管理和分离。核心内容围绕同步机制展开：`std::mutex`、`std::recursive_mutex`的使用规范，以及如何利用条件变量（Condition Variables）实现线程间的复杂协作。我们将重点讨论死锁（Deadlock）的识别与预防策略。 第九章：内存模型与原子操作 理解C++内存模型是编写无数据竞争代码的关键。本章深入探讨`std::atomic`模板类，解释其在不同硬件架构下的底层保证。我们将细致区分内存序（Memory Orderings）——如`memory_order_relaxed`, `memory_order_acquire`, `memory_order_release`——并展示如何在不使用重量级锁的情况下，通过原子操作实现高效的无锁数据结构。 第十章：异步编程与协程（Coroutines, C++20） 传统的线程模型在I/O密集型应用中存在效率问题。本章介绍异步操作的演进，从早期的回调函数模式过渡到`std::future`和`std::promise`。随后，本书将重点讲解C++20协程的机制，包括`co_await`、`co_yield`和`co_return`的工作原理，以及如何利用协程框架（如自定义Awaitable对象）编写非阻塞、顺序清晰的异步代码。 第四部分：性能优化与工程实践 本部分关注如何将理论知识转化为高性能、可维护的生产代码。 第十一章：模板实战：策略模式与Mixin 我们将展示如何利用模板参数化技术，实现策略模式（Strategy Pattern）和Mixin（多重继承的替代方案）。这允许我们在编译期注入不同的行为实现，从而构建高度灵活且零开销的框架组件。 第十二章：性能剖析与工具链 优化始于度量。本章介绍如何使用外部工具（如Valgrind, gprof, perf）和内部机制（如编译器内建函数`__builtin_expect`）来定位性能瓶颈。讨论将侧重于缓存友好性（Cache Locality）、数据结构的选择（数组优于链表）以及向量化（SIMD）的潜在机会。 第十三章：模块化与构建系统集成（C++20 Modules & CMake） 传统的头文件/宏系统存在编译时间长和命名空间污染的问题。本章将详细介绍C++20模块的引入，其如何简化依赖管理并加速编译过程。同时，我们将结合现代的CMake构建系统，指导读者如何组织大型C++项目，并确保代码的可移植性和可维护性。 通过对上述主题的系统性讲解与大量实践案例的分析，本书将帮助读者建立起对现代C++编程的深刻理解，并有能力驾驭当前最复杂、最高性能的软件开发挑战。
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