C++精粹

C++精粹 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版
作者:汉利
出品人:
页数:454
译者:
出版时间:2005-5
价格:39.00元
装帧:
isbn号码:9787030145246
丛书系列:
图书标签:
  • C++精粹——理工类C++教程(第2版)
  • C++
  • 编程
  • 精粹
  • 代码
  • 技巧
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  • 进阶
  • 程序员
  • 学习
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具体描述

本书是Essential C++ for Engineers and Scientists 的第二版,程序实例多,针对性强,内容全面。本书详尽地讲述了C++语言面向对象的重要特征:类和对象、继承性和派生类、多态性和虚函数等内容。全面系统的讲述了编写C++程序的关键要素,并列举了大量工程和技术相关的程序实例。集中探讨了编写工程程序的特点,包括面向对象程序设计的特点,循序渐进、深入浅出,使读者在以后用C++解决问题时具有一定的信心。本书配有丰富的例题,每章后面备有形式多样的练习题,部分章节给出了解决实际问题的完整程序,并给出了具体的算法。本书可作为高等学校计算机专业的教材,也可以作为教师、研究生、工程技术人员、计算机爱好者的参考书。

图书简介:《深入理解计算机系统》(Computer Systems: A Programmer's Perspective) 版本信息: 本简介基于第三版(Third Edition)的内容和结构进行阐述。 作者: Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron 定位与核心价值: 《深入理解计算机系统》(简称CS:APP)是一本旨在弥合硬件与软件之间鸿沟的经典教材。它面向所有希望构建健壮、高效、可移植应用程序的程序员、系统工程师以及计算机科学专业的学生。本书不满足于教授特定语言的语法或库函数的使用,而是深入探讨计算机系统是如何工作的,以及这些底层机制如何影响程序的性能和正确性。 本书的独特视角——抽象层级的透视: CS:APP 的核心理念是通过“抽象层级”的视角来审视整个计算世界。它将复杂的计算机系统解构为一系列相互连接的抽象层,并引导读者从程序员的角度去理解每一层。这包括从最底层的位(Bits)和字节(Bytes)表示,到处理器架构,再到操作系统内核,最终到达应用程序的构建和交互。 主要内容模块详解: 本书的结构清晰,循序渐进地构建起对系统的完整认知。以下是其关键章节内容的详细介绍: --- 第一部分:信息表示、程序和处理(Information, Programs, and Processors) 第 1 章:信息表示 本章奠定了基础,专注于数据如何在计算机中被编码和表示。 数字表示: 详细介绍了二进制、补码(Two's Complement)系统,这是理解整数运算和溢出的关键。探讨了有符号数和无符号数的区别及运算规则。 整数与浮点数: 深入剖析了 IEEE 浮点数标准(单精度和双精度)。读者将学会如何理解和计算浮点数的精度、舍入误差和特殊值(如NaN和无穷大)。 字节顺序: 解释了数据在内存中存储的顺序——大端(Big-Endian)和小端(Little-Endian)字节序,这对网络编程和跨平台数据交换至关重要。 字符串与文本表示: 讨论了 ASCII、Unicode(特别是 UTF-8)在表示文本信息中的作用。 位级操作: 覆盖了逻辑运算(与、或、异或、非)以及移位操作。本节不仅是理论知识,更是进行高效位操作和掩码设计的实用基础。 第 2 章:机器级代码 本章将 C 语言代码与它在处理器上实际执行的汇编指令联系起来。 汇编语言: 介绍了 AT&T 汇编语法,并详细解释了指令的格式和操作数。 数据传输与算术操作: 讲解了 MOV、ADD、SUB 等指令的用法,以及乘法和除法的实现原理,特别是整数除法中截断和取模的性质。 控制流: 探讨了条件码(Condition Codes)和跳转指令(JMP、JE、JNE 等)如何实现 if-then-else、循环和过程调用。 过程(Functions): 这是理解程序的执行流程的核心。详细描述了函数调用栈帧的组织结构,包括局部变量、参数传递、返回地址的维护,以及调用者/被调用者保存寄存器的约定。 数据结构表示: 解释了数组、结构体(Structs)和联合体(Unions)在内存中的布局,以及编译器如何处理成员的对齐(Alignment)问题以优化访问速度。 第 3 章:处理器体系结构 本章聚焦于现代处理器如何执行机器级代码,这是理解性能瓶颈的关键。 指令集架构(ISA): 概述了处理器如何解码和执行指令。 数据通路与控制: 简化地描述了指令执行的基本硬件结构。 流水线技术(Pipelining): 深入讲解了指令流水线的概念,如何通过重叠指令的执行阶段来提高吞吐量。 控制冒险与数据冒险: 分析了流水线中常见的性能瓶颈,如分支预测(Branch Prediction)失败和数据依赖性,以及现代处理器如何通过乱序执行(Out-of-Order Execution)等技术来缓解这些问题。 --- 第二部分:程序在系统中的集成(Linking, Loading, and Sharing) 第 4 章:优化编译 本章展示了编译器如何将高级代码(如 C)转换成更优化的机器代码。 编译器的优化策略: 讨论了常见的优化技术,如循环展开、常量折叠、死代码消除、函数内联(Inlining)等。 性能考量: 强调了程序员应该如何编写代码以帮助编译器生成更高效的汇编代码,而非一味依赖编译器,需要理解其能力边界。 第 5 章:目标代码、链接和加载 理解程序如何从源代码变成可在内存中执行的实体。 目标文件格式: 介绍了 ELF(Executable and Linkable Format)等标准格式,包括代码段、数据段、符号表等结构。 静态链接: 解释了链接器(Linker)如何解析符号引用,并将多个目标文件和库文件合并成一个可执行文件。 可重定位目标文件与可执行目标文件: 区分了这些不同阶段的文件状态。 动态链接与加载: 详细讲解了共享库(Shared Libraries,如 DLL 或 .so 文件)的概念,以及它们如何被加载到内存中,并支持多个程序间的代码共享,从而节省内存和磁盘空间。 第 6 章:异常与进程 从程序的执行环境视角来看待系统行为。 进程概念: 定义了进程及其在操作系统中的抽象模型,包括唯一标识符(PID)、地址空间等。 进程控制: 讲解了 `fork()`、`execve()` 和 `wait()` 等关键系统调用如何创建、替换和管理进程。 信号(Signals): 解释了操作系统如何通过信号(如 SIGINT, SIGKILL)来通知进程发生了异步事件,以及进程如何处理或忽略这些信号。 --- 第三部分:内存管理与并发(Memory Management and Concurrency) 第 7 章:虚拟内存 虚拟内存是现代操作系统提供的最核心的抽象之一,它极大地简化了程序设计。 地址空间: 解释了虚拟地址与物理地址的概念,以及虚拟内存如何为每个进程提供一个私有、一致的地址空间。 分页(Paging): 详细描述了页表(Page Tables)的工作原理,CPU 如何使用内存管理单元(MMU)进行地址翻译。 缺页中断(Page Faults): 分析了当所需数据不在物理内存中时,操作系统如何通过缺页中断将数据从磁盘调入内存的过程。 内存映射(mmap): 讲解了如何使用内存映射文件来高效地读写文件或实现进程间共享内存。 第 8 章:虚拟内存与程序性能 深入探讨虚拟内存对程序性能的影响。 局部性原理(Locality): 重申了时间局部性和空间局部性对缓存和虚拟内存系统的关键影响。 内存访问模式: 分析了如何通过优化数据结构和访问顺序(如结构体数组 vs. 数组的结构体)来最大限度地利用缓存和页表,减少 TLB(Translation Lookaside Buffer)未命中。 第 9 章:系统级 I/O 探讨程序如何与外部世界进行交互。 文件 I/O: 讲解了 `open`, `read`, `write`, `close` 等系统调用,以及它们如何在内核中操作文件描述符。 缓冲 I/O: 比较了“未缓冲”的系统调用 I/O 和 C 标准库提供的“缓冲”I/O(如 `printf`, `scanf`)之间的效率和使用场景。 网络编程 I/O: 概述了套接字(Sockets)接口,包括 TCP/IP 协议族的基础概念,以及如何使用 `socket`, `bind`, `listen`, `accept`, `connect` 等进行客户端/服务器通信。 第 10 章:程序与系统 将前述知识整合到并发编程环境中。 进程控制(回顾与扩展): 更深入地探讨了进程的并发执行模型。 并发编程导论: 介绍了并发的必要性以及它带来的挑战。 第 11 章:并发编程 这是系统编程中最具挑战性的领域之一。 线程(Threads): 讲解了使用 Pthreads 库创建和管理线程,区分线程与进程的区别(共享地址空间)。 并发编程模型: 探讨了并发执行可能带来的问题,如竞态条件(Race Conditions)。 互斥锁(Mutexes): 学习如何使用互斥锁来保护共享数据,确保对临界区的独占访问。 信号量(Semaphores): 介绍信号量作为更通用的同步工具,用于管理对有限资源池的访问。 死锁(Deadlocks): 分析了死锁的四个必要条件,并讨论了避免和检测死锁的策略。 线程安全的函数设计: 教授如何编写既能处理并发访问,又能保持正确性的代码。 --- 总结: 《深入理解计算机系统》提供了一个自下而上的全面视角,将程序、处理器、内存、操作系统、编译器和链接器视为一个紧密协作的整体。它教会的不是如何使用特定的工具,而是如何理解这些工具背后的原理,从而使读者能够编写出真正高性能、可维护且跨平台意识强的软件。这本书是构建扎实计算机系统知识体系的必读之作。

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读后感

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用户评价

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说实话,市面上很多宣称是“精粹”的书,读完后发现内容平庸,提炼出的知识点还不如上网随便搜几个 Stack Overflow 问答来得有效。《C++精粹》彻底颠覆了我的这种负面印象。这本书的作者显然对 C++语言的发展脉络有着深刻的洞察力,他没有固步自封于 C++98 或 C++03 的旧有范式,而是紧密结合 C++11/14/17 的新特性,提供了一套完整的、面向未来的编程哲学。我感受最深的是关于类型系统和 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)的讨论。作者用一种近乎诗意的笔法,描绘了如何利用模板的细微差别来构建高度灵活、完全类型安全的库。这远超出了普通应用层面所需要的知识,它触及了 C++作为一种“可编程的语言”的核心能力。这本书的阅读体验是渐进式的,你可能在第一次阅读时只是囫囵吞枣地了解了概念,但随着你接触的项目越来越复杂,你会一次又一次地回翻书中的特定段落,每次都有新的领悟。它不是一本用来“读完”就束之高阁的书,而是需要反复研磨、在实践中检验的案头宝典,其价值会随着你的经验增长而不断凸显。

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从一个多年使用 Python 和 Java 的开发者的视角来看,转向 C++总是伴随着对“复杂性”的巨大恐惧。《C++精粹》这本书给我的感觉就像是一个极其耐心的向导,它没有嘲笑新手的无知,而是用一种高度结构化的方式,将这种复杂性逐步分解、简化,最后再重构为一种优雅的结构。我尤其欣赏它对标准库(STL)中那些看似简单却暗藏玄机的组件的深度解析。例如,对 `std::vector` 内部容量管理和重分配策略的详细描述,以及对关联容器(如 `std::map` 和 `std::unordered_map`)在不同场景下的时间复杂度差异分析,这些细节直接影响到我过去写代码时对数据结构的直觉选择。这本书的逻辑主线非常清晰,每介绍一个特性,都会立刻跟进一个关于“为什么需要它”以及“如何避免滥用它”的警示。它成功地平衡了理论深度与工程实用性,使得即便是像我这样背景的开发者,也能在不陷入过度纠结底层细节的情况下,迅速提升代码的质量和效率。这本书真正做到了“精”与“粹”,它删除了所有多余的装饰,只留下了构建高性能、高可维护性 C++系统的核心要素。

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坦白说,我一开始对市面上充斥着的各种 C++“宝典”已经有些审美疲劳了,大多都是换汤不换药的教科书翻版,厚得像砖头,读起来昏昏欲睡。但《C++精粹》这本书,给我的感觉完全不同,它带着一种非常鲜明的、近乎“叛逆”的实用主义色彩。它不追求覆盖 C++标准的所有角落,而是极其精准地挑选了那些在实际工业界项目中,能带来最大价值的知识点进行深度挖掘。这本书的编排逻辑非常紧凑,几乎没有一句废话,每一个例子都是为了解决一个真实存在的问题而设计的。我印象特别深刻的是关于并发编程的部分,作者没有停留在简单的互斥锁(Mutex)层面,而是深入讲解了原子操作(Atomic Operations)的底层实现原理,以及如何利用无锁数据结构来优化高并发场景下的性能瓶颈。阅读过程中,我经常会停下来,对照自己正在维护的代码库进行反思,发现了不少过去因为图省事而留下的“技术债”。这本书的价值在于,它迫使你思考“为什么”要这样写,而不是仅仅告诉你“应该”怎么写。它的语言风格非常犀利,观点独到,读起来酣畅淋漓,仿佛在和一位思想敏锐的同行进行一场高质量的技术辩论。对于那些在复杂系统中与性能和正确性做斗争的程序员,这本书提供的洞察力是无价的。

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拿到这本《C++精粹》真是感觉淘到了宝。我一直觉得 C++这门语言就像一座宏伟的迷宫,知识点繁多且深奥,即便是工作了好几年,总感觉自己只是在外围徘徊,对那些底层机制和高级技巧知之甚少。这本书的切入点非常独特,它没有陷入那种冗长而枯燥的语法罗列,而是直奔核心,直击那些让无数开发者头疼不已的“陷阱”和“最佳实践”。比如,关于现代 C++中的移动语义(Move Semantics)的处理,这本书讲解得极为透彻,它不仅仅告诉你 `std::move` 的用法,更深入剖析了编译器在幕后是如何进行优化的,以及如何在设计类和资源管理时,合理地运用这些特性来榨取性能。我特别喜欢其中关于模板元编程(Template Metaprogramming)那一章节,作者似乎有一种魔力,能将原本晦涩难懂的概念,用清晰的类比和精心构造的示例代码串联起来,让人豁然开朗。读完后,我感觉自己对 C++的理解从“会用”提升到了“能精通”的层次,那些曾经让我望而生畏的复杂代码,现在看来也变得逻辑分明,易于驾驭了。这本书更像是一位经验丰富的大师在耳边低语,指点你避开那些代价高昂的错误,专注于构建健壮、高效的软件系统。对于任何希望将 C++技能提升到专业水准的工程师来说,这本书绝对是书架上不可或缺的镇山之宝,读它,就像进行了一次彻底的内功心法修炼。

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我最近换了一份对性能要求极高的底层开发工作,原先大学里学的那套 C++基础知识明显捉襟见肘,尤其是在处理内存布局和对象生命周期管理时,总是战战兢兢。在同事的推荐下我翻开了《C++精粹》,简直是雪中送炭。这本书最让我欣赏的一点,是它对“零开销抽象”这一理念的极致贯彻。作者不仅仅是讲解了 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原则,而是通过大量低级汇编代码层面的分析,展示了现代 C++编译器是如何将高级抽象(比如智能指针、Lambda 表达式)编译成效率等同于手写 C 代码的机器指令。这种自底向上的理解,极大地增强了我对代码性能的信心。我尤其关注了其中关于虚函数(Virtual Functions)和 vtable 机制的剖析,理解了多态带来的固定开销到底是什么,从而能够在设计接口时做出更明智的取舍。这本书的排版和图示也做得非常出色,复杂的内存模型图清晰明了,避免了纯文本带来的理解障碍。它不是一本让你快速入门的书,而是一本让你在遇到瓶颈时,能提供终极解决方案的工具书。它要求读者投入时间去消化吸收,但你付出的每一分钟,都会在未来的调试和优化中得到十倍的回报。

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