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出版者:华中科技大学出版社

作者:(美)Andrei Alexandrescu

出品人:

页数:323

译者:侯捷

出版时间:2003-03

价格:59.80元

装帧:平装

isbn号码:9787560929064

丛书系列:

图书标签:

C++
泛型
设计模式
编程
模板编程
C/C++
计算机
generic-programming
C++编程
设计模式
面向对象
算法思维
软件工程
代码优化
高效开发
编程学习
工程实践
现代C++

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具体描述

本书从根本上展示了generic patterns(泛型模式)或pattern templates（模式模板），并将它们视之为“在C++中创造可扩充设计”的一种功能强大的新方法。这种方法结合了template和patterns，你可能未曾想过，但的确存在。为C++打开了全新视野，而且不仅仅在编程方面，还在于软件设计本身；对软件分析和软件体系结构来说，它也具有丰富的内涵。

《C++设计新思维》—— 深入探索现代C++的创新范式与实践在软件开发日新月异的今天，C++语言以其强大的性能、灵活的抽象能力以及广泛的应用领域，始终占据着举足轻重的地位。然而，随着技术的不断演进，对C++的理解和应用也需要与时俱进。《C++设计新思维》正是应此而生，它不仅仅是一本讲解C++语法的书籍，更是一次深入探索现代C++设计理念、最佳实践以及创新思维的旅程。本书旨在帮助开发者跨越传统的C++编程模式，拥抱更现代化、更具表现力、更易于维护和扩展的设计方法。本书核心内容概览：本书的内容围绕着如何利用C++语言的先进特性来构建高质量、高性能的软件系统展开。我们将深入剖析一系列核心的设计原则与技术，并结合丰富的实际案例进行讲解。面向对象设计的深层洞察与演进：我们将在传统面向对象设计的坚实基础上，进一步探讨现代C++中对面向对象设计的创新理解。这包括对多态、继承、封装等基本概念进行更深刻的剖析，并重点关注如何利用C++11及以后版本引入的特性，如右值引用、移动语义、智能指针等，来优化对象生命周期管理，减少资源泄露，提高代码的健壮性和效率。本书将引导读者思考如何设计出更具内聚性、更松耦合的类层次结构，以及如何通过模板元编程和泛型编程来提升代码的通用性和复用性，而非仅仅依赖于传统的虚函数机制。泛型编程与模板的精妙运用：泛型编程是C++强大之处的另一体现。《C++设计新思维》将带领你深入理解模板的本质，从基础的类模板、函数模板，到更复杂的模板特化、偏特化，以及元编程技巧。我们将详细讲解如何利用模板来编写能够处理多种数据类型、实现通用算法和数据结构的优雅代码。本书还会深入探讨STL（Standard Template Library）的设计哲学，解析其背后蕴含的强大泛型设计思想，并演示如何借鉴STL的设计模式来构建自己的泛型库，实现高性能的数据结构和算法。函数式编程范式在C++中的融合：虽然C++以其面向对象特性闻名，但函数式编程的理念也逐渐渗透并与之融合。《C++设计新思维》将探索如何在C++中应用函数式编程的思想，例如使用lambda表达式、函数对象、不可变数据结构等，来编写更简洁、更易于推理的代码。本书将展示如何利用函数式特性来处理并发和并行编程，减少共享状态带来的复杂性，从而提升代码的安全性和可维护性。我们将通过实际例子，说明如何将函数式编程的优点与C++的底层控制能力相结合，构建出兼具表达力和效率的解决方案。现代C++特性在设计中的应用： C++标准委员会不断为语言注入新的活力，带来了大量旨在简化开发、提高性能和安全性的特性。《C++设计新思维》将系统地梳理并深入讲解这些现代C++特性在实际设计中的应用。这包括但不限于：智能指针（`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`、`std::weak_ptr`）：如何有效管理内存，避免资源泄露，以及它们在不同场景下的适用性。移动语义与右值引用：如何通过转移资源而非复制来优化性能，特别是在处理大型对象时。 Lambda 表达式：如何编写简洁、内联的函数对象，提升代码的可读性和局部性。并发与并行：利用C++11及以后标准提供的并发原语（如`std::thread`、`std::mutex`、`std::future`）来编写安全高效的多线程程序。范围`for`循环、`auto`类型推导、初始化列表：这些语言特性的使用如何简化代码，提高开发效率。 `constexpr`与编译时计算：如何在编译阶段完成计算，减少运行时开销，提升程序性能。设计模式与抽象的精髓：设计模式是前人经验的结晶，是解决常见软件设计问题的经典方案。《C++设计新思维》不会简单地罗列设计模式，而是将设计模式的理解置于更广阔的抽象理论框架下。本书将深入分析各种常用设计模式（如工厂模式、单例模式、观察者模式、装饰器模式等）在C++中的具体实现方式，并重点讲解如何利用C++的特性来更优雅、更高效地实现这些模式，或者如何设计出更具复用性的抽象层。本书将引导读者思考“为何”需要某个设计模式，以及如何根据具体需求选择和调整最适合的设计方案。面向接口编程与依赖注入：良好的软件设计强调模块间的解耦，而面向接口编程是实现这一目标的关键。《C++设计新思维》将深入探讨如何在C++中有效地实现面向接口的设计，利用抽象基类、纯虚函数等机制来定义清晰的接口。本书还将介绍依赖注入（Dependency Injection）等高级设计技术，说明如何通过管理对象间的依赖关系，来提高代码的可测试性、可维护性和灵活性。性能优化与底层理解： C++的强大性能是其不可替代的优势。《C++设计新思维》在讲解高级设计理念的同时，也绝不回避对性能的关注。本书将深入探讨影响C++程序性能的关键因素，包括内存布局、缓存效率、指令流水线、编译器优化等。通过分析不同的设计选择对性能的影响，本书将帮助开发者做出更明智的权衡，写出既优雅又高效的代码。对于一些底层细节，如内存管理、数据对齐等，也将给予适当的讲解，以支持更深层次的性能优化。本书的价值与读者定位：《C++设计新思维》的目标读者是具有一定C++基础，希望提升自身设计能力和工程实践水平的开发者。无论您是正在从事游戏开发、高性能计算、嵌入式系统、操作系统、图形图像处理，还是其他需要精细控制和高性能的领域，本书都将为您提供宝贵的指导。通过阅读本书，您将能够：建立现代C++设计思维：理解和掌握现代C++所倡导的设计理念和最佳实践。提升代码质量：编写出更健壮、更易于理解、更易于维护和扩展的代码。提高开发效率：利用C++的强大特性，更快速地构建复杂系统。优化程序性能：深入理解性能瓶颈，做出更优的设计和实现选择。拥抱C++的未来：掌握最新的C++标准特性，为迎接未来的技术挑战做好准备。《C++设计新思维》不仅仅是一本技术手册，更是一次思维的启迪。它将带领您探索C++这门经典语言的无限可能，助您在软件设计的道路上迈出坚实而富有创意的步伐。

作者简介

Andrei Alexandrescu 世界顶尖的C++专家，C++ Users Journal杂志的专栏作家，他的Modern C++ Design一书曾荣获2001年最佳C++图书称号，所开发的Loki已经成为最负盛名的C++程序库之一。

目录信息

译序by 侯捷 i
译序by 於春景 iii
目录 v
序言by scott meyers xi
序言by john vlissides xv
前言 xvii
致谢 xxi
第一篇技术（techniques） 1
第1章基于policy的class设计（policy-based class design） 3
1.1 软件设计的多样性（multiplicity） 3
1.2 全功能型（do-it-all）接口的失败 4
1.3 多重继承（multiple inheritance）是救世主？ 5
1.4 templates带来曙光 6
1.5 policies和policy classes 7
1.6 更丰富的policies 12
1.7 policy classes的析构函数（destructors） 12
1.8 通过不完全具现化（incomplete instantiation）而获得的选择性机能（optional functionality） 13
1.9 结合policy classes 14
. 1.10 以policy classes定制结构 16
1.11 policies的兼容性 17
1.12 将一个class分解为一堆policies 19
1.13 摘要 20
第2章技术（techniques） 23
2.1 编译期（compile-time）assertions 23
2.2 partial template specialization（模板偏特化） 26
2.3 局部类（local classes） 28
2.4 常整数映射为型别（mapping integral constants to types） 29
2.5 型别对型别的映射（type-to-type mapping） 31
2.6 型别选择（type selection） 33
2.7 编译期间侦测可转换性（convertibility）和继承性（inheritance） 34
2.8 type_info的一个外覆类（wrapper） 37
2.9 nulltype和emptytype 39
2.10 type traits 40
2.11 摘要 46
第3章 typelists 49
3.1 typelists的必要性 49
3.2 定义typelists 51
3.3 将typelist的生成线性化（linearizing） 52
3.4 计算长度 53
3.5 间奏曲 54
3.6 索引式访问（indexed access） 55
3.7 查找typelists 56
3.8 附加元素至typelists 57
3.9 移除typelist中的某个元素 58
3.10 移除重复元素（erasing duplicates）59
3.11 取代typelist中的某个元素 60
3.12 为typelists局部更换次序（partially ordering） 61
3.13 运用typelists自动产生classes 64
3.14 摘要 74
3.15 typelist要点概览 75
第4章小型对象分配技术（small-object allocation） 77
4.1 缺省的free store分配器 78
4.2 内存分配器的工作方式 78
4.3 小型对象分配器（small-object allocator） 80
4.4 chunks（大块内存） 81
4.5 大小一致（fixed-size）的分配器 84
4.6 smallobjallocator class 87
4.7 帽子下的戏法 89
4.8 简单，复杂，终究还是简单 92
4.9 使用细节 93
4.10 摘要 94
4.11 小型对象分配器（small-object allocator）要点概览 94
第二篇组件（components） 97
第5章泛化仿函数（generalized functors） 99
5.1 command设计模式 100
5.2 真实世界中的command 102
5.3 c++ 中的可呼叫体（callable entities） 103
5.4 functor class template骨干 104
5.5 实现“转发式”（forwarding）functor::operator() 108
5.6 处理仿函数 110
5.7 做一个，送一个 112
5.8 引数（argument）和返回型别（return type）的转换 114
5.9 处理pointer to member function（成员函数指针） 115
5.10 绑定（binding） 119
5.11 将请求串接起来（chaining requests） 122
5.12 现实世界中的问题之1：转发式函数的成本 122
5.13 现实世界中的问题之2：heap分配 124
5.14 通过functor实现undo和redo 125
5.15 摘要 126
5.16 functor要点概览 126
第6章 singletons（单件）实现技术 129
6.1 静态数据 + 静态函数 != singleton 130
6.2 用以支持singleton的一些c++ 基本手法 131
6.3 实施“singleton的唯一性” 132
6.4 摧毁singleton 133
6.5 dead（失效的）reference问题 135
6.6 解决dead reference问题（i）：phoenix singleton 137
6.7 解决dead reference问题（ii）：带寿命的singletons 139
6.8 实现“带寿命的singletons” 142
6.9 生活在多线程世界 145
6.10 将一切组装起来 148
6.11 使用singletonholder 153
6.12 摘要 155
6.13 singletonholder class template要点概览 155
第7章 smart pointers（智能指针） 157
7.1 smart pointers基础 157
7.2 交易 158
7.3 smart pointers的存储 160
7.4 smart pointer的成员函数 161
7.5 拥有权（ownership）管理策略 163
7.6 address-of（取址）操作符 170
7.7 隐式转换（implicit conversion）至原始指针型别 171
7.8 相等性（equality）和不等性（inequality） 173
7.9 次序比较（ordering comparisons） 178
7.10 检测及错误报告（checking and error reporting） 181
7.11 smart pointers to const和const smart pointers 182
7.12 arrays 183
7.13 smart pointers和多线程（multithreading） 184
7.14 将一切组装起来 187
7.15 摘要 194
7.16 smartptr要点概览194
第8章 object factories（对象工厂） 197
8.1 为什么需要object factories 198
8.2 object factories in c++：classes和objects 200
8.3 实现一个object factory 201
8.4 型别标识符（type identifiers） 206
8.5 泛化（generalization） 207
8.6 细节琐务 210
8.7 clone factories（克隆工厂、翻制工厂、复制工厂） 211
8.8 通过其他泛型组件来使用object factories 215
8.9 摘要 216
8.10 factory class template要点概览 216
8.11 clonefactory class template要点概览 217
第9章 abstract factory（抽象工厂） 219
9.1 abstract factory扮演的体系结构角色（architectural role） 219
9.2 一个泛化的abstract factory接口 223
9.3 实作出abstractfactory 226
9.4 一个prototype-based abstract factory实作品 228
9.5 摘要 233
9.6 abstractfactory和concretefactory要点概览 233
第10章 visitor（访问者、视察者） 235
10.1 visitor 基本原理 235
10.2 重载（overloading）：catch-all函数 242
10.3 一份更加精炼的实作品：acyclic visitor 243
10.4 visitor之泛型实作 248
10.5 再论 "cyclic" visitor 255
10.6 变化手段 258
10.7 摘要 260
10.8 visitor泛型组件要点概览 261
第11章 multimethods 263
11.1 什么是multimethods? 264
11.2 何时需要multimethods？ 264
11.3 double switch-on-type：暴力法 265
11.4 将暴力法自动化 268
11.5 暴力式dispatcher 的对称性 273
11.6 对数型（logarithmic）double dispatcher 276
11.7 fndispatcher 和对称性 282
11.8 double dispatch（双重分派）至仿函数（functors） 282
11.9 引数的转型：static_cast或dynamic_cast？ 285
11.10 常数时间的multimethods：原始速度（raw speed） 290
11.11 将basicdispatcher 和basicfastdispatcher当做policies 293
11.12 展望 294
11.13 摘要 296
11.14 double dispatcher要点概览 297
附录一个超迷你的多线程程序库（a minimalist multithreading library） 301
a.1 多线程的反思 302
a.2 loki的作法 303
a.3 整数型别上的原子操作（atomic operations） 303
a.4 mutexes（互斥器） 305
a.5 面向对象编程中的锁定语意（locking semantics） 306
a.6 可有可无的（optional）volatile标识符 308
a.7 semaphores, events和其他好东西 309
a.8 摘要 309
参考书目（bibliography） 311
索引（index） 313
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

书还是不错的，对于编程思维训练有帮助。这些内容对于一直从事开发的人而言，能从编程思维上提高。书还是不错的，对于编程思维训练有帮助。这些内容对于一直从事开发的人而言，能从编程思维上提高。书还是不错的，对于编程思维训练有帮助。这些内容对于一直从事开发的人而言，...

评分☆☆☆☆☆

这本书强调的是模板的使用。模板主要用于类库的编写。如果你要自己编写一个STL，Boost这种东西当然需要自己写模板类，但是如果只是使用STL,Boost这些类库的时候，这本书里面的内容根本用不上。当然书里的内容有非常巧妙的地方。仔细看看第三章就可以感觉到作者的...

评分☆☆☆☆☆

看到豆瓣上很多人说这本书不太好，大量地使用奇技淫巧，很多东西平时用不上，我也承认确实如此。而且大量地使用模板也很消耗编译的时间（也是优点，也是缺点），不过我觉得没必要因为这些就说这本书本身不好。至少在我看来这本书大大地开阔了我的视野，让我知道了C++可以这样...

评分☆☆☆☆☆

我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看过了我看...

评分☆☆☆☆☆

这本书的原文就不太好理解，翻译上稍微有点问题就会被放大。大约看过几遍这本书，Andrei算比较厚道的了，明明白白地告诉你其实现原理。与这本书相比，《C++模板元编程》的作者就有点不地道。 boost::mpl库写得让人看不懂，《C++模板元编程》又不讲清楚内部实现原理。感觉boos...

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《C++设计新思维》，我拿到它的时候，心里其实是带着点小忐忑的。C++这门语言，我接触过一些基础，但总感觉自己停留在“会用”的层面，离“精通”和“设计”还有十万八千里的距离。尤其是在一些大型项目或者需要高性能的场景下，我总是会遇到瓶颈，代码写出来效率不高，可读性也差，维护起来更是头疼。我尝试过阅读一些经典的C++书籍，但很多时候，它们要么过于偏重语法细节，要么就是晦涩难懂的理论堆砌，读完之后，感觉自己掌握了一堆零散的知识点，却不知道如何将它们融会贯通，形成一套自己的设计思想。我特别渴望能有一本书，能带领我跳出“面向过程”的思维定势，真正理解C++面向对象设计的精髓，学会如何写出优雅、高效、可扩展的代码。我希望这本书能给我带来一些全新的视角，让我看到C++这门语言背后更深层次的设计哲学，了解那些大师们是如何思考和解决复杂问题的。说实话，我对这本书的期望很高，希望它能成为我C++学习道路上的一个重要转折点，让我能够真正掌握这门强大语言的设计之道。

评分☆☆☆☆☆

最近有幸读到一本名为《C++设计新思维》的书，这让我对C++这门语言有了全新的认识。作为一名长期从事嵌入式开发多年的工程师，我深知C++在资源受限的嵌入式系统中的重要性。然而，长久以来，我习惯于在嵌入式C++中采用较为保守的编程风格，甚至有时候会退回到C语言的思维模式，以避免引入过多的复杂性。这导致我错失了不少利用C++强大特性的机会。我一直希望有一本书，能够真正教我如何在资源受限的环境下，优雅而高效地运用C++的设计理念，比如如何合理地运用STL，如何进行高效的内存管理，如何设计出易于调试和扩展的代码。我希望这本书能颠覆我固有的思维模式，让我看到C++在嵌入式领域更广阔的应用前景，教我如何写出既符合嵌入式要求，又能体现现代C++设计思想的代码。这本书的排版清晰，章节划分也很有条理，让我觉得非常适合深入学习。

评分☆☆☆☆☆

最近在读一本关于C++的书，书名听起来很唬人，叫《C++设计新思维》。坦白说，我一开始是被它的名字吸引了。我是一个有几年C++开发经验的程序员，平时工作中接触的都是一些偏应用层面的开发，比如GUI应用、一些后台服务的接口开发等等。虽然也写了不少C++代码，但总觉得自己在设计层面上有很大的欠缺。我常常会陷入一种“能跑就行”的状态，很少去深入思考代码结构、可维护性、性能优化等等。很多时候，看到别人写的一些优秀代码，总觉得里面蕴含着一种我难以捉摸的“巧思”。我希望能通过这本书，学习到一些更高级的设计模式和编程技巧，了解如何在实际项目中构建出更健壮、更易于扩展的系统。我非常期待这本书能够提供一些具体的案例分析，让我能够看到理论知识是如何落地到实际开发中的。我希望它不是那种枯燥的理论书，而是能够结合实际场景，用生动有趣的语言来讲解，让我能够真正理解其中的奥秘，而不是死记硬背。这本书的封面设计也很简洁大气，让我对它充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《C++设计新思维》这本书的时候，正是我在工作中最感到迷茫的时期。我一直以来都对C++这门语言有着浓厚的兴趣，也投入了大量的时间去学习。但是，每次在项目中遇到复杂的场景，我总会感觉自己力不从心，写出来的代码就像是东拼西凑的，缺乏整体的规划和设计。尤其是在面对一些要求高内聚、低耦合的系统设计时，我常常会感到无从下手。我渴望能够掌握一些更高级的设计原则和方法论，不仅仅是了解语法，更是要理解“为什么”要这么设计。我希望这本书能够为我打开一扇新的大门，让我能够从更高的维度去看待C++编程，去理解那些经典的设计模式是如何在实际项目中发挥作用的。我特别希望它能帮助我提升代码的抽象能力，让我能够写出更具表现力、更易于维护的代码。这本书的装帧质量也很好，纸张厚实，印刷清晰，这让我觉得它一定是一本值得认真研读的书籍，而不是那种随便翻翻就放下的快餐读物。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究C++，想要提升自己的编程水平，就入手了《C++设计新思维》这本书。我一直觉得，C++这门语言虽然强大，但想要真正驾驭它，光懂语法是远远不够的。我经常在思考，如何才能写出更“聪明”的代码，如何才能让代码在可读性、可维护性、性能之间取得更好的平衡。我希望这本书能够提供一些关于“好的C++设计”的指导，比如如何运用设计模式来解决常见的编程问题，如何构建出清晰的类结构，如何进行有效的抽象，以及如何利用C++的一些高级特性来优化代码。我特别期待书中能够有一些实际的项目案例，能够让我看到这些设计思想是如何被应用到实际开发中的，并且能够起到什么样的效果。我希望读完这本书，我能够对C++的设计理念有一个更深刻的理解，能够在我自己的项目中，有意识地去运用这些设计原则，从而写出更优秀的代码。这本书的封面设计风格我也很喜欢，给人一种专业而又不失创意的感觉。

评分☆☆☆☆☆

模板元编程的新世界，对C++语言的某些特性使得出神入化，可谓“奇技淫巧”也。

评分☆☆☆☆☆

For the crazy ones.

评分☆☆☆☆☆

不太适应侯捷翻译的很多编程专业词汇。第一章的Policy结构有点复杂，我还没完全弄懂。不过这本书让我对C++模板有新的认识。

评分☆☆☆☆☆

很难看懂，要求的起点比较高。但是C++要想变成专业型的就一定要看看的吧

评分☆☆☆☆☆

看完这本书对于模板的理解又多了好多层次. 神书.