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出版者:清华大学出版社

作者:P.J.Deitel

出品人:

页数:996

译者:周靖

出版时间:2004-7-1

价格:99.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302087021

丛书系列:

图书标签:

• C++
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• NET
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• NET
• 编程入门
• 大学教材
• Visual Studio
• Windows开发
• 软件开发
• 算法
• 数据结构
• 面向对象编程

《深入理解现代 C++ 编程范式》 简介 本书旨在为已经掌握 C++ 基础语法，并希望迈入现代 C++ 编程殿堂的读者提供一份全面而深入的指南。我们不再局限于 C++98 或 C++03 的范畴，而是将目光聚焦于 C++11、C++14、C++17 乃至最新的 C++20 标准所引入的革命性特性和编程思想。本书不教授基础的变量声明、循环结构或函数定义，而是假设读者已经对这些构建块了然于胸。我们的核心目标是：如何利用这些现代工具，写出更安全、更高效、更易于维护的、符合业界最佳实践的 C++ 代码。 第一部分：新时代的基石——C++11/14 核心特性精讲 本部分将彻底解析自 C++11 以来对 C++ 生态产生深远影响的关键特性，并探讨它们在实际工程中的应用。 第一章：内存管理的范式转移——智能指针与资源获取即初始化（RAII）的深化 我们将超越简单的 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr` 的语法介绍。重点在于理解所有权语义的精确界定，以及在复杂继承体系和多线程环境中，如何选择合适的智能指针类型（如 `std::weak_ptr` 如何打破循环引用，`std::auto_ptr` 被弃用的深层原因）。我们将通过大量的资源泄漏案例分析，展示 RAII 模式如何在 C++ 中彻底取代 C 风格的 `malloc/free` 或 `new/delete` 手动管理。讨论自定义 Deleter 的设计与实现，确保与特定系统资源（如文件句柄、网络套接字）的完美集成。 第二章：Lambda 表达式的威力与闭包的本质 Lambda 表达式是现代 C++ 提高代码表达力的核心工具。本章将深入探讨 Lambda 的底层实现机制——闭包（Closure）。我们会详细解析值捕获（by value）与引用捕获（by reference）的细微差别，以及它们对生命周期的影响。特别关注在异步编程和并发场景中，捕获默认值（`[=]` 或 `[&]`）可能引入的陷阱，并展示如何利用明确捕获来规避这些风险。此外，还将介绍如何将 Lambda 赋值给 `std::function` 容器，以及在性能敏感场景下，优先使用 Lambda 而非 `std::function` 的考量。 第三章：并发编程的基石——原子操作与标准库同步原语 随着多核处理器的普及，并发已成为高性能计算的必修课。本章不涉及复杂的线程池实现，而是专注于 C++ 标准库提供的原子操作和同步工具。我们将详细讲解 `std::atomic` 模板，探讨其在无锁编程中的作用，并深入研究内存序（Memory Ordering）的概念——从最宽松的 `relaxed` 到最严格的 `seq_cst`。通过具体的代码示例，阐明 `std::mutex`、`std::condition_variable` 和 `std::future`/`std::promise` 如何协同工作，构建健壮、无死锁的并发模型。 第四章：类型系统与元编程的进化 C++ 的强大在于其静态类型系统的灵活性。本章聚焦于模板元编程（TMP）在 C++11/14 后的演变。重点分析 `decltype`、`auto` 关键字（以及 `decltype(auto)`）如何与返回值类型推导（Return Type Deduction）结合，极大地简化了模板代码。深入研究变长参数模板（Variadic Templates），并展示如何利用递归和模板实例化来解包参数包，实现如类型安全日志记录或函数签名适配器等高级功能。 第二部分：C++17/20 的飞跃——表达力与安全性的提升 本部分侧重于近期的语言标准，展示 C++ 如何变得更“像”一门现代的高级语言，同时保持其底层控制力。 第五章：结构化绑定与概念（Concepts）的清晰性革命 C++17 引入的结构化绑定（Structured Bindings）极大地改善了处理 `std::pair`、`std::tuple` 和自定义结构体的便利性。我们将展示如何利用结构化绑定来简化循环迭代器（如 `std::map::begin()` 的解包）和函数返回值的处理。 随后，我们将进入 C++20 的重头戏——概念（Concepts）。概念彻底改变了模板错误处理的方式。本章将详细解释什么是约束（Constraint），如何使用 `requires` 子句编写清晰、可读性极高的模板接口，以及概念如何取代过去依赖 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）的复杂技巧，从而使模板编程的调试成本直线下降。 第六章：模块（Modules）与编译时期的变革 模块是 C++ 试图解决头文件依赖地狱的现代化方案。本章将介绍 C++20 模块的基本语法（`export module`, `import`），探讨其编译速度优势以及对预处理器依赖的潜在替代方案。同时，我们将探讨编译时执行（constexpr/consteval）的进一步扩展，例如如何在 `constexpr` 函数中处理更复杂的逻辑，以及 `consteval` 如何确保某些计算必须在编译期完成，从而提高运行时的确定性。 第七章：并发编程的新视野——协程（Coroutines）的异步基石 协程是 C++20 中最复杂也最具变革性的特性之一。本章将高屋建瓴地解释协程的底层机制——Promise 类型和 Awaitable 对象。我们不会构建一个完整的异步框架，而是聚焦于理解 `co_await`, `co_yield`, 和 `co_return` 的语义。目标是让读者理解协程如何通过编译器修改函数状态机，从而实现非阻塞的异步逻辑，为构建高效的网络服务器或响应式 UI 奠定坚实的理论基础。 第八章：STL 容器与算法的优化实践 本章聚焦于标准模板库（STL）在现代 C++ 中的优化使用。我们会比较 `std::vector` 与 `std::deque` 在特定插入/删除模式下的性能差异。深入探究 C++17 中 `std::optional`, `std::variant`, 和 `std::any` 的应用场景，理解它们如何安全地替代传统中的“哨兵值”或指针空值检查。最后，结合并发知识，讨论如何安全地在多线程间共享和访问 STL 容器，以及何时应考虑使用更底层的内存分配策略。 总结 本书的结构设计旨在引导读者从“能用 C++ 编程”进化到“写出高质量的现代 C++ 代码”。我们强调的是设计哲学、标准库的深度利用，以及对语言底层机制的理解，而非仅仅是工具链的使用。掌握这些内容，将使读者能够自信地驾驭现代 C++，构建出兼具性能与可维护性的复杂系统。

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从一个追求高效学习的读者的角度来看，这本书的章节组织结构略显僵化。它倾向于先完成某一技术点的语法讲解，再进行实际应用的演示，这种“理论先行”的模式，对于我这种偏爱“先看到成果再钻研原理”的学习者来说，启动速度比较慢。很多时候，我需要跳过前几页的理论铺陈，直接去翻阅后面的“示例应用”部分，然后带着具体的问题回过头来查找对应的语法解释。此外，书中对调试技巧的介绍也略显单薄。在复杂的C++/CLI项目中，混合调试（Managed/Native Debugging）是常态，书里对Visual Studio调试器中那些强大的条件断点、数据可视化工具的使用指导，只是寥寥数语。掌握这些工具，往往能将解决问题的时间从几小时缩短到几分钟。因此，这本书更像是一本优秀的参考手册，可以用来查阅特定的语法和平台机制细节，但作为一本贯穿始终的“学习伙伴”，它在引导和激励读者探索未知方面，略显不足，显得有些学术化和冷峻。

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对于我个人而言，这本书最大的价值可能在于它对“跨语言互操作性”的深入探讨。在那个年代，企业级应用往往是C++和C#混合部署的局面，如何高效、安全地处理非托管资源和托管对象之间的边界，是绕不开的难题。这本书在这方面提供的细节是相当扎实的，它详细讲解了`__gc`和`__nogc`关键字的使用场景，以及在P/Invoke调用非托管DLL时，内存指针传递的陷阱与规避方法。这部分内容，即便放在今天来看，依然具有很高的参考价值，因为它触及了平台底层的一些不变的真理。但是，书中对错误处理机制的介绍相对保守和传统，更多的是依赖于C++传统的异常处理模型，对于.NET引入的更现代化的、基于异常和事件的错误通知机制的融合和最佳实践，介绍得不够深入。这使得读者在构建健壮的生产级代码时，可能会下意识地沿用旧的思维定式，从而错失了利用.NET平台优势的机会。

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这本书的排版和图文质量，坦白讲，在当时的市场环境下算是上乘之作。清晰的语法高亮、恰到好处的代码块分隔，以及必要的架构图示，都让长时间的阅读不至于过于疲劳。我特别喜欢它对命名空间和类库结构的梳理，它帮助我建立了一个清晰的知识地图，知道`System::String`和`std::string`在.NET世界里分别扮演什么角色，以及如何安全地进行转换。然而，随着时间的推移，我发现这本书在“面向对象设计”和“设计模式”的应用上，似乎没有跟上软件工程领域的发展步伐。教程中提及的设计模式，多半是教科书式的讲解，很少能看到如何用C++/NET的特性（比如属性、事件委托）去实现更具C#风格的优雅设计。它更像是一本“如何用C++语法在.NET环境中编程”的指南，而不是一本“如何利用.NET生态系统优势进行现代化C++软件设计”的教程。如果能增加一些重构案例，展示如何将传统的C++遗留代码现代化地迁移到.NET架构中，这本书的价值无疑会更高。

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这本《Visual C++.NET大学教程》的封面设计得相当专业，那种深沉的蓝色调和清晰的字体排版，确实给人一种“正规教材”的信赖感。我最初买这本书，是抱着学习.NET平台下C++编程的严肃态度的。毕竟，在那个.NET方兴未艾的年代，能有一本系统讲解如何将C++的强大能力与.NET的现代化特性结合起来的书，是相当难得的资源。然而，实际翻阅之后，我发现它在某些核心概念的阐述上，似乎过于依赖读者已经具备的深厚C++基础，而对于“大学教程”这个定位来说，对初学者可能不够友好。比如，涉及到托管代码（Managed Code）和非托管代码（Unmanaged Code）之间的互操作性（Interop）部分，虽然理论上讲解得面面俱到，但缺乏足够多、足够贴近实际工程应用的示例代码来支撑这些复杂的概念。我期待的是那种能够手把手带着你构建一个简单GUI应用，并逐步引入复杂特性的流程，而不是上来就堆砌大量的API文档式的描述。这本书在概念的宏观把握上做得不错，但在微观操作层面，总感觉隔了一层纸，需要读者自己去“悟”出其中的奥妙。

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说实话，我是在一个非常特定的学习阶段接触到这本书的——当时我已经对传统的Win32 API和MFC有了初步了解，正准备向更现代化的平台迁移。这本书在介绍.NET Framework的底层架构，特别是CLR（Common Language Runtime）如何管理C++/CLI代码的生命周期时，提供了相当细致的剖析。这一点我非常欣赏，它没有简单地将C++/CLI视为C++和C#之间的“胶水语言”，而是深入探讨了值类型和引用类型的内存布局差异，以及如何在保证性能的前提下利用GC（垃圾回收机制）。但是，教程的后半部分，尤其是在讲解如何集成Windows Forms或WPF（虽然那时候WPF可能还没有完全成熟，但书中应该涉及了现代UI的趋势）时，显得有些虎头蛇尾。它花了大篇幅在讲解基础语法和平台机制上，却在真正将这些理论应用于构建一个具有现代用户体验的应用程序时，显得力不从心。很多UI控件的事件处理和数据绑定机制，只是浅尝辄止，迫使我不得不转向官方文档或者其他更侧重实践的资源去补课。对于一个希望快速上手构建实际项目的学习者来说，这种理论与实践的脱节，确实是一个遗憾。

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