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出版者:科学出版社

作者:陈光

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2004-3-1

价格:20.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030123855

丛书系列:

图书标签:

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《精通C++：从基础语法到高级模板编程》 图书简介 本书旨在为读者提供一套全面、深入且实用的C++编程指南，内容涵盖了C++语言的核心概念、现代编程范式以及前沿技术应用。我们摒弃了对过时特性的冗余介绍，专注于现代C++（C++11/14/17及以上标准）的最佳实践和高效编程技巧。全书结构清晰，逻辑严密，力求让初学者能够稳步建立扎实的理论基础，同时也为有经验的开发者提供深入的见解和性能优化的策略。 第一部分：C++核心基础与面向对象编程 本部分是构建C++知识体系的基石。我们将从C++的起源和与C语言的关系切入，详细阐述程序的编译、链接过程，帮助读者理解代码是如何转化为可执行文件的。 1.1 语言基础与数据类型 深入剖析基本数据类型（整型、浮点型、字符型）的内存布局和精度问题。重点讲解`auto`关键字的合理使用，以及枚举类型（`enum class`）带来的类型安全提升。此外，我们对C++11引入的`nullptr`与传统C风格的NULL进行了详细的对比分析，强调其在现代代码中的重要性。 1.2 内存管理与生命周期 C++的精髓之一在于对内存的直接控制。本章详细讲解栈（Stack）与堆（Heap）的区别，以及手动内存管理（`new`和`delete`）的陷阱。重点在于RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则的全面介绍。我们将通过具体示例展示如何利用智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）彻底消除内存泄漏和悬挂指针的风险，这是编写健壮C++代码的关键一步。 1.3 函数的深度解析 超越简单的函数调用，本章探讨函数重载、默认参数的解析规则。引入可变参数模板（Variadic Templates）的概念，为后续的元编程打下基础。同时，深入讲解函数指针、Lambda表达式（捕获列表的细微差别）及其在算法调用中的强大威力。 1.4 面向对象编程（OOP）精粹 详细讲解封装、继承和多态这三大支柱。在封装层面，重点剖析`public`, `protected`, `private`的实际作用域，以及友元（`friend`）的使用场景。继承部分，我们不仅关注接口继承，更会深入探讨虚函数机制、虚函数表（vtable）的实现原理，以及为什么需要虚析构函数。多态的实现依赖于运行时类型信息（RTTI），我们也将分析`dynamic_cast`的性能开销和适用场景。 第二部分：现代C++特性与范式转变 本部分聚焦于C++标准委员会带来的革命性改进，这些特性极大地提高了代码的表达力、安全性和效率。 2.1 Rvalue引用与移动语义 移动语义是C++性能优化的核心。本章将解释左值（lvalue）和右值（rvalue）的精确定义，并详述Rvalue引用（`&&`）如何工作。通过实现自定义的移动构造函数和移动赋值运算符，读者将深刻理解“移动而非复制”带来的效率提升，尤其在处理大型标准容器时效果显著。同时，讲解`std::move`和`std::forward`的正确用法，区分它们的哲学差异。 2.2 模板元编程入门（TMP） 模板不再仅仅是泛型编程的工具，更是编译时计算的强大引擎。本章介绍模板特化、偏特化，以及如何使用`std::enable_if`或现代的Concepts（C++20）来进行SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）技术。我们将演示如何利用模板在编译期完成参数检查和类型转换，从而生成高度优化的代码。 2.3 并发编程的基石 在多核时代，并发是软件性能的关键。本章深入探讨C++标准库提供的并发工具。从`std::thread`的创建与管理，到互斥锁（`std::mutex`）、条件变量（`std::condition_variable`）的使用，确保线程安全。更进一步，我们将介绍原子操作（`std::atomic`）以及无锁编程的基本思想，并探讨数据竞争和内存模型对并发代码正确性的影响。 第三部分：高级主题与性能优化 本部分面向希望将C++技能提升到专业级别的读者，涉及内存模型、设计模式和性能调优的实战技巧。 3.1 C++内存模型详解 理解程序的“可见性”至关重要。本章详细阐述C++11定义的内存模型，包括顺序一致性（Sequentially Consistent）和其他内存顺序（Relaxed, Acquire, Release）。我们将通过示例说明，为什么在没有同步原语的情况下，编译器和处理器重排指令会导致不可预测的结果。 3.2 容器与算法的深度优化 标准模板库（STL）是C++性能的保证。我们对比分析`std::vector`、`std::deque`和`std::list`在不同场景下的性能特征，并讲解内存局部性（Locality of Reference）对算法执行速度的影响。对于关联容器（`std::map`, `std::unordered_map`），深入探究红黑树和哈希表的内部结构，指导读者选择最合适的查找结构。 3.3 现代C++设计模式与实践 本书不仅教授语法，更传授工程智慧。本章将介绍如何用现代C++特性实现经典的GoF设计模式，例如： 工厂模式：结合`std::make_unique`和多态实现安全的对象创建。 观察者模式：使用`std::function`和`std::shared_ptr`来管理回调机制。 策略模式：利用Lambda表达式实现轻量级的行为替换。 同时，我们将介绍模块化编程（Modules，C++20）如何取代传统的头文件依赖地狱，以及如何利用`constexpr`进行更多的编译期计算，从而提升运行效率。 第四部分：工具链与生态系统 高效的C++开发离不开强大的工具支持。本部分将指导读者掌握现代C++开发环境的构建和管理。 4.1 跨平台构建系统：CMake 详细介绍CMake的使用，包括编写基础的`CMakeLists.txt`文件、管理依赖库、配置编译选项以及生成多平台项目文件。重点讲解如何有效地集成第三方库和管理版本兼容性。 4.2 调试、分析与静态检查 掌握使用GDB/LLDB进行复杂调试的技巧，特别是如何跟踪多线程程序中的死锁和竞态条件。介绍Valgrind等内存调试工具的使用。此外，我们将推荐并演示如何集成Clang-Tidy和Cppcheck等静态分析工具，实现编码规范的自动化检查，预防潜在的Bug。 总结 《精通C++：从基础语法到高级模板编程》是一本面向实践的参考书，它不仅教你“如何做”，更会解释“为什么这样做”。通过对现代C++标准的深入挖掘和对性能瓶颈的精准定位，本书将帮助读者构建出高效、可靠且易于维护的C++应用程序。阅读本书后，您将能够自信地驾驭C++这门强大的语言，应对从系统底层开发到高性能计算的各类挑战。

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这本书的叙述方式，简直就是典型的技术文档的风格，冷静、客观，缺乏那种让人怦然心动的故事性引导。我期望的“快速入门”是那种能立刻拉着我做出一个像样的动画或者互动小测验的“手把手教学”，但这本书似乎更倾向于构建一个完整的知识体系。它花了大量篇幅讲解如何构建“流程图逻辑”和“变量控制”，这部分内容虽然严谨，但读起来实在有些枯燥。比如在介绍“Xtras”扩展模块的应用时，作者用了整整三个章节来分析不同Xtras对内存占用的影响以及兼容性问题，这个深度绝对超出了一个“入门”书籍的范畴。我尝试跟着书中的例子敲了一个简单的“点击反馈”动画，结果发现，光是理解作者在代码注释中提及的“事件驱动模型”的底层逻辑，我就花了比动画本身多三倍的时间。它似乎假定读者已经理解了面向对象的基本概念，然后直接跳入Authorware特定的语法结构，这种“高手过招”式的教学节奏，让初学者很容易在中间环节掉队，感觉像是在阅读一本关于高级语言编译原理的导论。

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这本书的封面设计得相当朴实，那种熟悉的深蓝色调，让我想起了大学时代那些厚重的编程教材，一看就知道是面向实战的工具书。我拿到手的时候，第一感觉是它比我想象的要厚实一些，翻开目录，密密麻麻的章节标题和密集的术语就开始向我“扑面”而来。坦白说，我本来以为这个“快速入门”系列会是那种轻轻松松、图文并茂的“傻瓜教程”，但显然我高估了我的期望值，也低估了Authorware这个软件本身的复杂性。光是开头的“环境配置与界面解析”部分，就用了差不多五十页的篇幅，事无巨细地讲解了工具栏上的每一个小图标的精确功能和快捷键的组合，这对于一个刚接触多媒体课件制作的新手来说，阅读体验是略显吃力的。它更像是给一个已经有一定计算机基础，但对Authorware一无所知的人准备的“技术说明手册”，而不是给完全小白准备的“零基础启蒙读物”。它强调的是“知其所以然”，而非简单的“知其所以然”。因此，第一天翻阅的感受是，这玩意儿需要静下心来，泡上一壶浓茶，才能慢慢啃下去。

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这本书的最终结论部分，作者总结了使用Authorware进行教学设计时，应避免的几种常见陷阱，这一点我非常欣赏。他没有简单地罗列“要做什么”，而是深入分析了“不该做什么”——比如过度依赖线性叙事、滥用过场动画导致的认知负荷超载等。这些关于“教学法”的讨论，明显超出了纯粹的软件操作范畴，体现了作者深厚的教育技术背景。然而，在给出的练习环节，这些“陷阱”的规避方法却很少能直接体现在具体的案例操作中。例如，书中提到了“如何设计非线性的学习路径”，但在实际的练习题中，给出的依然是标准的“A-B-C”单向流程练习。如果能在每个章节的末尾，增加一个“最佳实践/反面案例分析”的小节，将理论与操作紧密结合，这本书的实战指导价值将得到几何级的提升。总体而言，它更适合作为一本进阶的“工具原理”参考书，而非严格意义上的“快速入门”指南。

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这本书的排版和图例质量，老实说，不尽如人意。虽然我关注的重点是内容，但视觉体验对学习效率的影响是不可忽视的。大量的截图都是早期软件版本的界面截图，色彩灰暗，分辨率不高，有些关键的上下文菜单选项，如果不仔细辨认，很容易看错。更令人困惑的是，一些复杂的逻辑流程图，作者试图用文本描述来替代清晰的图形化展示，这使得理解那些嵌套的条件判断和循环结构时，需要读者具备极强的空间想象能力。如果这本书能够更新到最新的截图，并且在关键的交互设计部分使用更现代、更清晰的流程图软件绘制，学习曲线可能会大幅度平滑。目前这种略显陈旧的图文排布，让阅读过程充满了“考古”的意味，需要读者花费额外的精力去适应这种老派的文档风格，才能跟上作者的思路。

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从内容广度来看，这本书覆盖的技术点非常全面，几乎涵盖了Authorware 7.0版本能做到的所有核心功能。我特别留意了关于“在线学习模块集成”的那一章，其中详细描述了如何配合SCORM标准进行数据回传和成绩管理，这在当时的教材制作领域绝对是走在前沿的技术。然而，正是这种“全面”，反而稀释了“入门”的聚焦性。比如，它用一章的篇幅讲解了“位图处理与矢量图导入的优化策略”，这对于一个只想做个简单PPT式课件的人来说，显得有些杀鸡用牛刀了。我更希望看到的是，在介绍完基本的操作后，能够立即提供几个“拿来即用”的互动模板，而不是先给我拆解清楚所有底层机制。这本书更像是一份完整的技术参考手册，它把Authorware的每一个功能模块都剖析得淋漓尽致，但却缺少了将这些零散知识点串联成实用产品的“粘合剂”和“范例驱动”。它的价值在于“深度”，而非“速度”。

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