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出版者:机械工业出版社

作者:严义 编

出品人:

页数:407

译者:

出版时间:2004-11

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111153306

丛书系列:

图书标签:

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现代C++编程范式与实践 本书聚焦于深入剖析现代C++（C++11/14/17/20及未来标准）的核心特性、设计哲学及其在高性能、大规模软件开发中的实际应用。它旨在超越基础语法教学，引导读者掌握如何利用最新语言标准提供的强大工具集，编写出更安全、更高效、更易于维护的代码。 --- 第一部分：现代C++基础与语言演进 本部分将系统回顾C++语言自C++11以来的重大演进，重点阐述这些新特性如何解决传统C++中的痛点。 1. 内存管理与资源获取即初始化 (RAII) 的深化： 智能指针的全面解析： 详细探讨 `std::unique_ptr`、`std::shared_ptr` 和 `std::weak_ptr` 的内部机制、性能开销与适用场景。引入原子操作智能指针在并发环境下的应用。 右值引用与移动语义： 深入理解左值与右值的概念区分，通过移动构造函数和移动赋值运算符，展示如何显著优化大型对象（如容器、字符串）的复制性能。讨论何时需要显式地禁用或定义移动操作。 构造函数与赋值运算符的现代化： 统一使用初始化列表，避免隐式转换带来的陷阱，以及如何安全地处理异常安全性和强异常保证。 2. 编译期元编程的复兴： `constexpr` 的威力： 从常量表达式函数到 `constexpr` 构造函数，展示如何在编译期执行复杂的计算、类型检查和数据结构初始化，从而减少运行时开销和错误。 类型特征 (Type Traits)： 系统介绍 `` 库，如何使用 `std::is_same`, `std::enable_if` 等工具进行类型查询和基于类型的代码分支，为模板编程打下坚实基础。 模板元编程 (TMP) 现代手法： 对比传统递归模板与 C++17 引入的 `if constexpr` 在编译期选择逻辑中的效率和可读性提升。 3. 函数式编程范式在C++中的融合： Lambda 表达式的深度应用： 探究不同捕获模式（值捕获、引用捕获、默认捕获）的副作用与陷阱。重点讲解捕获 `this` 的场景以及如何利用泛型 Lambda 简化代码。 函数对象与 `std::function`： 比较裸函数指针、函数对象和 `std::function` 的性能差异与适用性，理解 `std::function` 在封装异构可调用对象时的开销权衡。 工具库的应用： 结合标准库中的算法（如 `std::transform`, `std::accumulate`），展示如何使用函数对象和 Lambda 编写声明式（而非命令式）的代码。 --- 第二部分：并发、并行与异步编程 随着多核处理器的普及，掌握高效且安全的并发编程成为现代软件开发的核心技能。本部分专注于C++标准库提供的并发工具。 1. 线程管理与同步原语： `std::thread` 的生命周期管理： 区分 `join()` 和 `detach()`，并讨论如何使用 RAII 模式管理线程生命周期，防止资源泄漏。 互斥量与锁的精细控制： 深入研究 `std::mutex`、`std::recursive_mutex`。重点解析 `std::lock_guard`、`std::unique_lock` 和 `std::scoped_lock` 的锁定策略和性能影响。 条件变量与事件通知： 掌握 `std::condition_variable` 的等待、通知机制，以及如何避免虚假唤醒（Spurious Wakeups）。 2. 内存模型与数据竞争： C++ 内存模型（The Standard Memory Model）： 阐释顺序一致性（Sequential Consistency）的成本，以及如何通过原子操作和内存顺序（如 `memory_order_relaxed`, `memory_order_acquire`, `memory_order_release`）来优化并发性能，同时保证数据正确性。 `std::atomic` 的应用： 深入讲解原子整数、布尔值和自定义类型上的原子操作，理解其在无锁（Lock-Free）数据结构设计中的基石作用。 3. 异步编程模型： `std::future` 与 `std::promise`： 建立基于未来值的异步通信机制，用于处理耗时操作的结果返回。 `std::async` 的使用与策略： 探讨 `std::async` 启动策略（`launch::async` vs `launch::deferred`）对资源分配和执行时序的影响。 --- 第三部分：模块化、设计与代码质量 本部分关注如何利用C++的最新特性构建可维护性高、耦合度低的大型系统。 1. C++20 模块（Modules）概览： 详细介绍 Modules 相较于传统头文件（Header Files）的优势，包括编译速度的巨大提升、避免宏污染和更清晰的依赖关系管理。 实践指导如何编写、导出和导入模块接口单元（Interface Unit）和实现单元（Implementation Unit）。 2. 概念（Concepts）驱动的模板编程： 概念的引入与优势： 阐述 C++20 Concepts 如何解决传统模板编译错误信息晦涩难懂的问题。 定义与约束： 学习如何使用 `requires` 子句和概念组合来精确描述模板参数所需的行为和能力（如 `std::integral`, `std::totally_ordered`）。 概念在库设计中的应用： 展示如何使用 Concepts 提高泛型代码的稳定性和用户体验。 3. 协程（Coroutines）与轻量级并发： 协程基础： 介绍 `co_await`, `co_yield`, `co_return` 的工作原理。 自定义Awaitable类型： 重点讲解如何为自定义的异步操作（如网络I/O或定时器）创建适配器，以实现真正的非阻塞、顺序化的异步逻辑流，对比传统回调地狱。 4. 错误处理的现代化策略： `std::optional` 与 `std::variant`： 替代传统的错误码和空指针检查。讨论 `std::variant` 在表示“成功值或错误信息”时的优势。 `std::expected`（如果适用标准）： 探讨 Result 类型在清晰传达操作成功与否方面的设计哲学，以及它如何增强函数契约的明确性。 --- 第四部分：性能调优与底层交互 本部分面向需要深入了解C++运行时行为和进行极限优化的工程师。 1. 优化技巧与剖析： 缓存友好性（Cache Locality）： 分析数据结构布局（如 `std::vector` 与 `std::list` 的区别）如何影响CPU缓存命中率，指导如何组织数据以最大化流水线效率。 内联的艺术： 探讨 `inline` 关键字的现代语义，以及编译器优化（如 Link Time Optimization, LTO）在函数内联决策中的作用。 函数调用开销分析： 比较成员函数调用、虚函数调用（vtable 查找）和普通函数的性能差异。 2. ABI 兼容性与外部接口： C 语言接口的桥接： 如何使用 `extern "C"` 确保C++代码可以安全地与C库交互，理解名称修饰（Name Mangling）。 平台特定优化： 简要介绍如何利用内联汇编（ASM）或特定编译器内置函数（Intrinsics）实现最高效的底层操作，并强调其可移植性代价。 3. 现代工具链的使用： 构建系统： CMake 在现代C++项目中的配置最佳实践，特别是针对多模块、多平台项目的管理。 调试与分析： 推荐使用 Valgrind (内存泄漏/竞态检测)、Perf/VTune（性能剖析）等工具来验证代码的资源安全性和性能表现。 本书的最终目标是培养读者从“能用C++写代码”到“能用现代C++设计健壮、高性能的系统”的思维转变。

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坦白说，市面上关于底层编程的书籍很多，但真正能让人坚持读完并学以致用的却不多。这本书的行文风格非常具有启发性，它没有过度使用那些让人望而却步的行话，而是努力用最直接的逻辑去解释复杂的技术。我个人认为，这本书的结构安排是教科书级别的典范——知识点循序渐进，前后呼应紧密。例如，当它介绍完某个新的指令集后，紧接着就会在后续的练习中应用这个指令集来解决一个小的性能瓶颈问题。这种即学即用、学以致用的模式，极大地激发了我的学习热情。对于那些想要深入理解Windows操作系统内核工作原理的爱好者，这本书提供了不可或缺的底层视角，它构建的知识体系非常扎实，足以支撑后续更复杂的逆向工程或系统级开发学习。

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这本书绝对是入门汇编的宝藏！我之前对底层编程一直有点迷茫，总觉得汇编语言离我们太远，枯燥又难懂。但是，当我翻开这本书，那种感觉瞬间就变了。作者的叙述方式非常生活化，不是那种干巴巴的理论堆砌。他会用很多贴近日常编程的例子来解释复杂的概念，比如寄存器怎么用、内存是怎么分配的，这些原本让我头疼的地方，竟然变得清晰起来。特别赞赏的是，书中对数据结构和底层硬件交互的讲解，深入浅出，让我这个新手也能摸到门道。读完前几章，我简直迫不及待想自己动手写点东西。这本书真的帮我搭建起了一个坚实的汇编基础，让我对理解操作系统和性能优化有了全新的视角。如果你的目标是真正掌握Windows底层编程的精髓，这本书是绕不开的必读书目。

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对于已经有一些C/C++基础的读者来说，这本书简直是打开了另一扇大门。它完美地衔接了高级语言和机器指令之间的鸿沟。很多时候，我们知道程序慢在哪里，但不知道如何下手优化，这本书就提供了从汇编层面去审视代码执行效率的视角。作者对函数调用约定（Calling Conventions）的剖析细致入微，这对于理解跨语言调用和编写高性能库至关重要。我特别注意到，书中对异常处理和系统调用的介绍，不仅仅是告诉我们怎么调用API，更重要的是解释了系统是如何在内核和用户态之间切换的。这种对系统机制的深层挖掘，让我的编程思维从“如何实现功能”升级到了“如何高效、稳定地实现功能”。这本书的深度和广度都令人印象深刻。

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这本书的价值远超一本单纯的技术手册，它更像是一部系统工程的“操作说明书”。我尤其欣赏作者在讲解复杂数据结构（比如堆栈和堆）在汇编层面的表现时所展现的清晰度。很多书籍只是简单罗列了操作码，而这本书则会深入到时钟周期和缓存行等更微观的层面去分析指令的执行效率。对于追求极致性能的开发者而言，这种细节是决定性的。此外，书中对于不同处理器架构（虽然主攻 x86/x64）的差异性也有所涉及，这让读者在面对未来技术演进时，具备更强的适应性。总而言之，这本书为我提供了一个稳定、深入且高度实用的学习平台，它不仅教会了我如何用汇编写程序，更教会了我如何像底层架构师一样思考问题，其内容组织的严谨性和实战指导的有效性，都值得我给出最高的评价。

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我发现这本书在实战操作上的力度非常大，这一点对于想学点真本事的读者来说太重要了。它不是那种只停留在理论层面讨论指令集的书，而是手把手教你如何在实际的开发环境中配置和调试程序。我最喜欢的是它对调试工具的使用讲解，详细到每一个步骤和快捷键，让初学者在遇到错误时不会感到束手无策。书中的项目案例设计得非常巧妙，难度梯度设置合理，既能让你巩固刚学到的知识点，又能在解决实际问题中获得成就感。很多教程在讲到内存管理和栈帧结构时都会变得晦涩难懂，但这本书通过大量的流程图和代码片段的对照分析，极大地降低了理解门槛。可以说，这本书更像一位耐心的私人导师，时刻在你身边指导你如何将抽象的指令转化为可执行的功能。

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没认真跟着写例子，不过看宏汇编倒是没什么问题了

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