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出版者:科学出版

作者:曹祖圣 等编著

出品人:

页数:743

译者:

出版时间:2003-11

价格:79.00元

装帧:

isbn号码:9787030122902

丛书系列:

图书标签:

• Visual Basic
• NET
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• 教程
• 入门

好的，这是一本关于C++ 现代程序设计的图书简介，旨在帮助读者掌握 C++ 语言的核心概念、现代编程范式以及工程实践。 --- C++ 现代程序设计：从基础到高性能实践 图书简介 在当今软件工程领域，C++ 依然是构建高性能、高可靠性系统的基石。无论是操作系统、游戏引擎、嵌入式系统，还是需要极致计算效率的金融交易平台和科学计算库，C++ 都扮演着不可替代的角色。然而，C++ 的发展日新月异，从 C++11 到最新的 C++23 标准，语言特性不断演进，传统面向对象的思维模式已不足以应对复杂的现代软件挑战。 本书《C++ 现代程序设计：从基础到高性能实践》 并非对 C++ 语法点的简单罗列，而是一本深度聚焦于如何利用现代 C++（C++17/20 及以后特性）来编写清晰、高效、可维护代码的实战指南。我们坚信，掌握现代 C++ 的精髓，在于理解其设计哲学、资源管理机制以及并发模型。 本书结构严谨，层层递进，旨在培养读者“以现代 C++ 方式思考”的能力。 --- 第一部分：奠定基石——C++ 核心概念的现代重塑 本部分将快速回顾 C++ 的基础语法，但重点将放在如何用现代 C++ 的视角重新审视这些基础，避免落入老旧的陷阱。 1. 编译与链接的深入理解 我们将不再满足于“代码可以编译运行”，而是深入探讨编译模型的细节。涵盖模块化（Modules）的引入及其对传统头文件（Header Files）的颠覆性影响，理解 ODR（One Definition Rule）的重要性，并学习如何利用预处理器的高级技巧进行条件编译，而非滥用宏定义。 2. 内存管理的革命：所有权与 RAII 的极致应用 智能指针（Smart Pointers）已成为 C++ 代码的标准配置。我们不仅会详细讲解 `std::unique_ptr`、`std::shared_ptr` 和 `std::weak_ptr` 的适用场景和性能考量，更会重点探讨所有权语义在大型项目中的重要性。内容将延伸至资源获取即初始化（RAII） 范式的扩展应用，例如在文件句柄、网络连接以及自定义复杂资源上的封装，确保资源在任何情况下都能得到正确释放。 3. 类型系统的威力：常量、引用与值语意 深入剖析 `const` 的不同层面（编译期常量、指针常量、成员函数常量），以及 `constexpr` 如何将大量计算推入编译期，从而获得零开销抽象。我们将详细对比值语意和引用语意，并解释为什么在现代 C++ 中，应优先考虑返回值（配合移动语义）而非指针或引用作为函数返回值。 --- 第二部分：抽象的进化——面向对象与泛型编程的融合 现代 C++ 的核心力量在于它能灵活地在面向对象（OO）和泛型编程（GP）之间切换，并实现二者的完美结合。 4. 面向对象的新范式：虚函数、多态与接口设计 本章着重讨论如何利用 C++ 现代特性来设计清晰的接口和抽象类。我们将详述 `override` 和 `final` 关键字的强制性，探讨 纯虚函数 与 抽象基类 的正确使用边界。特别地，我们将讨论在哪些场景下，面向对象的多态应让位于编译期泛型，以及如何避免不必要的运行时开销。 5. 模板元编程（TMP）的实用化 模板不再是晦涩难懂的黑魔法。我们将介绍 概念（Concepts，C++20） 如何彻底改变了模板错误信息的友好度以及模板的编写体验。读者将学会如何使用 Concepts 来约束模板参数，编写出既强大又易于理解的泛型算法。内容将覆盖类型特化、SFINAE 的替代方案，以及如何利用 `requires` 表达式进行编译期决策。 6. 移动语义与完美转发：零开销抽象的保障 理解左值（Lvalue） 和 右值（Rvalue） 是掌握现代 C++ 性能的关键。本章将深入讲解 右值引用（Rvalue References）、移动构造函数（Move Constructors） 和 移动赋值运算符（Move Assignment Operators） 的原理与实现。随后，我们将通过 完美转发（Perfect Forwarding） 和 万能引用（Universal References） 的组合，确保在编写高阶函数（如包装器或代理类）时，能够以零开销将参数准确无误地传递给下游函数。 --- 第三部分：效率与并发——面向性能的关键技术 高性能是 C++ 的生命线。本部分聚焦于如何利用 C++ 标准库提供的工具集，编写出安全且高效的并行和并发代码。 7. 标准库算法与范围（Ranges） 我们抛弃了旧式的迭代器对配合循环的模式。本章将重点介绍 C++20 引入的 Ranges 库。读者将学习如何使用管道操作符（`|`）将复杂的序列操作（过滤、转换、排序）串联起来，极大地提高了代码的可读性和表达力。我们将展示 Ranges 如何简化复杂的数据流处理，并讨论其与传统算法的性能差异。 8. 并发编程：线程、同步与原子操作 并发是现代多核系统的必然需求。我们将系统性地学习 `std::thread` 的管理与生命周期。核心内容将围绕同步机制展开：互斥锁（`std::mutex`）、条件变量（`std::condition_variable`）、读写锁（如 `std::shared_mutex`）的正确使用，以及如何避免死锁和竞态条件。此外，我们还将探讨 原子操作（`std::atomic`），用于实现无锁（Lock-free）或低粒度锁的性能优化。 9. 协程（Coroutines）：异步编程的未来 C++20 引入的协程是处理 I/O 密集型或高并发任务的强大工具。本章将详细剖析协程的底层机制，包括 `co_await`、`co_yield` 和 `co_return` 的工作原理。我们将通过实际案例，展示如何使用协程构建非阻塞的网络服务器或响应式用户界面，从而替代传统的回调地狱（Callback Hell）。 --- 第四部分：工程化实践与高级工具 现代 C++ 编程离不开健壮的构建系统和有效的调试策略。 10. 编译期优化与内联控制 了解编译器优化（如逃逸分析、循环展开）的工作原理至关重要。我们将讨论如何使用 `inline`、`noinline` 等关键字，以及属性（Attributes）来指导编译器进行更优的决策。本章还会涉及 链接时优化（LTO） 的概念及其对代码性能的潜在影响。 11. 错误处理与断言 除了传统的错误码机制，本书将倡导使用 异常（Exceptions） 进行不可恢复错误的报告，并详细介绍何时应该使用 `std::optional`、`std::variant` 或 `std::expected` 来优雅地处理预期的、可恢复的错误，从而增强代码的鲁棒性。 12. 生态系统与工具链 掌握现代 C++ 需要掌握现代的构建和依赖管理工具。我们将重点介绍 CMake 的现代用法，如何高效地配置跨平台项目，并介绍 包管理器（如 Conan 或 vcpkg） 在管理第三方库方面的优势。最后，我们将简要介绍使用 Address Sanitizer (ASan) 等工具进行运行时错误检测的必要性。 --- 本书特色 聚焦 C++17/20/23 标准： 所有示例代码均采用最新标准特性编写，确保读者学习到的知识与当前工业界前沿同步。 代码优先： 理论讲解后紧跟清晰、可复现的工程示例，强调“如何做”而非仅仅“是什么”。 性能敏感： 深入剖析零开销抽象的实现细节，让读者不仅写出正确的代码，更能写出快速的代码。 避免误区： 明确指出旧有 C++ 编程习惯中的陷阱，并提供现代、更安全的替代方案。 本书适合有一定 C/C++ 基础，希望全面掌握现代 C++ 编程范式，并致力于构建高性能、高可靠性软件的专业工程师、资深学生及技术爱好者。阅读完本书，您将能够自信地驾驭 C++ 这门复杂而强大的语言，应对最严苛的软件挑战。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种深邃的蓝色调，配上简洁有力的字体，仿佛预示着内容的深度与广度。当我翻开第一页，映入眼帘的是对VB.NET语言基础的循序渐进的讲解，从变量、数据类型到流程控制，作者的叙述清晰而富有条理，丝毫没有那种教科书式的枯燥感。尤其值得称赞的是，书中对于面向对象编程（OOP）概念的阐述，不仅仅是停留在理论层面，而是通过大量贴近实际开发的例子进行支撑，比如如何设计一个简单的库存管理系统，如何利用继承和多态来优化代码结构。这种实战导向的教学方式，极大地帮助我这个初学者快速理解了抽象概念的实际应用价值。此外，书中对于ADO.NET数据访问技术的介绍也相当详尽，无论是连接数据库、执行SQL命令，还是处理数据集的复杂操作，都讲解得透彻到位，让我第一次在自己构建的应用程序中成功实现了数据持久化，那种成就感是难以言喻的。我特别喜欢作者在关键知识点处设置的“陷阱提示”或者“最佳实践”小节，这些往往是其他教材中容易被忽略，但却是实际开发中经常遇到的坑点。总体来说，这本书的开篇部分构建了一个非常扎实且易于攀登的知识阶梯，为后续更复杂的学习打下了坚实的基础。

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我之所以选择这本书，很大程度上是冲着它在用户界面设计（WinForms和初步涉及WPF）方面的深度。市面上很多VB.NET的书籍往往在界面设计上浅尝辄止，但这本书显然投入了大量的篇幅来探讨如何构建专业、响应迅速的桌面应用。作者在讲解控件的使用时，不仅仅是告诉你“这个按钮可以点击”，而是深入到了事件模型的底层机制，解释了事件冒泡、委托和事件处理器的精妙配合。书中有一个关于自定义控件开发的章节，简直是打开了我的新世界大门。通过详细的步骤指导，我成功地集成了一个自定义的图表控件，使得我的项目界面立刻提升了一个档次。更令人惊喜的是，作者对GDI+绘图和图形渲染的介绍，虽然VB.NET的图形处理不如专业绘图软件强大，但书中展示的利用GDI+实现动态数据可视化（比如简单的实时曲线图）的方法，清晰、高效，让我对底层绘图有了更深层次的认识。在处理多线程和异步操作方面，本书也展现了高水平的专业性，它用“番茄工作法”的任务调度示例来模拟后台数据处理，避免了界面假死现象，这一点对于任何需要处理耗时操作的商业应用都是至关重要的技能点。

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最后，这本书的配套资源和后期的维护性讨论也让我感到非常满意。作者在书的末尾部分，花费了不少篇幅来讨论VB.NET的未来发展方向，以及如何与.NET Core/.NET 5+ 平台进行平滑过渡，这显示了作者对技术前沿的关注和对读者长远发展的负责态度。虽然VB.NET在某些尖端领域可能不如C#活跃，但本书提供的技术栈仍然是很多企业稳定运行的核心基础，这种“打好地基，兼顾未来”的指导思想非常到位。此外，书中提供的所有示例代码和数据库脚本都可以在随书附带的（或在线提供的）代码库中找到，并且组织得井井有条，易于下载和运行调试。这极大地节省了读者手动输入代码的时间，可以将更多精力投入到理解代码逻辑本身。整本书的行文风格在保持严谨性的同时，又不失幽默感，读起来不会感到疲惫，像是在跟随一位经验丰富的导师进行一对一的辅导，而不是被动地接受信息灌输。这本书的综合质量，绝对配得上“经典”二字。

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在软件架构和设计模式的介绍方面，这本书的处理方式非常务实，它没有陷入纯理论的泥潭，而是紧密围绕VB.NET的生态系统进行展开。书中针对桌面应用中常见的MVC（Model-View-Controller）或MVP（Model-View-Presenter）的变体进行了深入浅出的讲解，并用一个完整的“客户信息管理系统”案例贯穿始终，展示了如何将设计模式应用到实际代码结构中。特别是当涉及到数据访问层（DAL）和业务逻辑层（BLL）的分离时，作者展示了如何利用接口和依赖注入的思想来增强代码的可测试性，即使VB.NET本身并不是以高阶依赖注入框架著称的语言，但书中的实现方式非常巧妙且易于理解。这种对软件工程基本原则的坚持，使得这本书不仅是一本“如何使用VB.NET”的工具书，更是一本“如何写出好代码”的工程指南。对于那些希望将自己的项目从“能跑”提升到“专业级别”的开发者来说，这部分内容是无价之宝，它教授的是一种结构化的思维方式。

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这本书的另一个亮点在于其对异常处理和调试技巧的重视程度，这往往是衡量一本编程书籍是否“够格”的重要标准。作者并没有将异常处理简单地归结为`Try...Catch...Finally`的语法堆砌，而是引入了结构化异常处理（SEH）的概念，并强调了在不同层级抛出和捕获异常的原则，这直接影响到程序的健壮性。我印象最深的是其中关于日志记录模块的设计，它提供了一个基于配置文件的、可扩展的日志系统框架，不仅记录了错误信息，还记录了上下文数据，这在项目上线后排查突发Bug时简直是救命稻草。调试部分同样详尽，除了基础的断点设置，书中还详细介绍了条件断点、数据断点，以及如何利用“调用堆栈”来追踪复杂函数调用链。我曾因为一个循环中难以捉摸的内存泄漏问题困扰了很久，最终是通过书中介绍的如何利用Visual Studio的性能分析工具，结合VB.NET的内存管理特性，才得以定位并解决。这种教会读者“如何思考”而不是简单给出“如何操作”的方法论，是这本书价值的体现。

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