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出版者:清华大学出版社

作者:阮宇

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2005-7

价格:25.0

装帧:平装

isbn号码:9787302111511

丛书系列:

图书标签:

• C++6.0
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《深入理解现代C++编程范式》 本书旨在带领读者超越基础语法层面，全面、深入地掌握C++在当今软件工程实践中的核心思想、高级特性和设计模式。它不是一本针对特定IDE或过时编译器的入门手册，而是聚焦于C++语言本身的演进、内存管理哲学以及如何构建健壮、高性能、可维护的大型系统的理论与实践指南。 --- 第一部分：C++现代化的基石 (The Foundation of Modern C++) 本部分致力于为读者打下坚实的基础，重点关注C++11/14/17/20标准带来的革命性变化，强调与早期C++版本（如C++98/6.0时代）的根本性区别。 第一章：新时代的内存管理与资源获取即初始化（RAII）的深化 本章深入探讨C++在资源管理上的哲学转变。我们将详细分析`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和`std::weak_ptr`的内部工作机制、性能考量和适用场景。重点讲解空指针陷阱和循环引用的规避策略。此外，本章还将深入讲解资源句柄的抽象，如何利用模板化RAII类来封装文件流、网络套接字、数据库连接等，确保资源在任何异常情况下都能被安全释放。我们将对比C风格的`malloc`/`free`与现代智能指针的安全性、效率差异，并介绍Pimpl（指针实现）惯用法在接口与实现分离中的应用，以减少编译依赖。 第二章：值语义、移动语义与性能优化 移动语义是现代C++性能飞跃的关键。本章将详尽阐述右值引用（Rvalue References）、移动构造函数和移动赋值运算符的原理。读者将学习如何正确实现完美转发（Perfect Forwarding），以及在编写通用代码（Templates）时如何避免不必要的拷贝。章节高潮在于对值语义的深入理解——为何在现代C++中，优先使用值类型而非裸指针或引用作为函数参数和成员变量，以及如何通过Move Semantics来抵消大型对象拷贝带来的性能损耗。 第三章：Lambda表达式与函数式编程初探 Lambda表达式不仅仅是写匿名函数的快捷方式。本章将细致解析Lambda的捕获机制（按值捕获、按引用捕获、默认捕获）及其生命周期管理。我们将探讨如何利用Lambda配合标准算法库（STL Algorithms）实现更具表达力的代码，例如在并发编程中使用Lambda进行任务调度。内容将延伸至函数式编程范式在C++中的体现，如高阶函数、柯里化（Currying）的模拟，以及如何利用`std::function`进行灵活的函数对象管理。 --- 第二部分：模板元编程与泛型设计 (Template Metaprogramming and Generic Design) 本部分是构建高级泛型代码和库的基石，聚焦于如何让编译器在编译期完成更多工作，以换取运行时的极致性能和类型安全性。 第四章：类型特征（Type Traits）与编译期反射 静态断言（`static_assert`）是类型检查的初级工具，本章将深入到类型特征（Type Traits）的世界。我们将讲解如何使用`std::is_integral`, `std::is_base_of`等预定义的特征，以及如何利用SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）原理和`std::enable_if`来约束模板函数的适用类型。章节将通过实际案例展示如何构建自定义的类型特征，实现编译期多态和类型萃取。 第五章：概念（Concepts）的引入与模板的约束 C++20引入的Concepts是解决模板错误信息晦涩难懂的利器。本章将详细介绍Concepts的定义、使用方法以及它如何提升模板代码的可读性和可维护性。我们将对比使用SFINAE和使用Concepts来约束模板参数的不同之处，并演示如何设计一套清晰的、符合领域需求的概念集，从而从根本上避免了“晦涩的模板错误链”。 第六章：编译期计算与元编程的边界 本章探索将算法从运行时推向编译期的技术。我们将复习使用`constexpr`函数和变量进行编译期计算的方法。更进一步，我们将探究递归模板和`if constexpr`在编译期分支控制中的应用，例如实现编译期查找表、斐波那契数列计算等。内容将强调，成功的编译期元编程需要精妙的递归结构和对C++模板实例化过程的深刻理解。 --- 第三部分：并发、并行与异步编程 (Concurrency, Parallelism, and Asynchronicity) 在多核处理器成为标配的今天，编写高效且无数据竞争的并发代码至关重要。 第七章：线程管理与同步原语的细致考量 本章全面解析`std::thread`的生命周期管理，并深入研究同步工具：互斥锁（`std::mutex`）、递归锁、读写锁（如果可用）以及条件变量（`std::condition_variable`）的正确用法。重点讲解死锁（Deadlock）、活锁（Livelock）和饥饿（Starvation）的识别与预防。我们将强调使用锁守卫（Lock Guards）如`std::lock_guard`和`std::unique_lock`来确保锁的RAII特性。 第八章：原子操作与内存模型 对于高性能并发，裸锁并非总是最优解。本章将讲解C++内存模型（Memory Model）的核心概念，包括顺序一致性（Sequentially Consistent）、释放/获取语义（Release/Acquire）。我们将深入分析`std::atomic`模板，展示如何利用原子操作来避免昂贵的上下文切换，实现无锁（Lock-Free）数据结构的设计基础。通过具体案例分析，读者将学会何时选择原子操作，何时需要更严格的互斥机制。 第九章：异步操作与协程（Coroutines） 本章面向现代C++的异步编程范式。在介绍`std::future`、`std::promise`和`std::async`的基础上，我们将重点剖析C++20引入的协程（Coroutines）机制。协程如何改变传统的同步阻塞模型？我们将解析`co_await`、`co_yield`和`co_return`背后的状态机转换，并演示如何基于协程实现高效的、非阻塞的I/O或任务调度框架。 --- 第四部分：设计模式与系统架构 (Design Patterns and System Architecture) 本书的终极目标是指导读者如何利用C++的特性来构建工业级的软件结构。 第十章：面向对象设计的深化与替代方案 回顾经典的设计模式（如工厂、观察者、策略），但更侧重于如何利用现代C++特性（如虚继承、纯虚函数、模板）来更清晰、更安全地实现它们。本章将对比继承-多态与组合-模板的设计选择，并讨论何时应拥抱面向对象（OOP），何时应转向面向数据（Data-Oriented Design, DOD）的思维模式，特别是在游戏开发或高性能计算领域。 第十一章：现代库设计与泛型编程实践 一个优秀的库需要清晰的API和健壮的内部实现。本章指导读者如何设计可组合（Composable）、可扩展（Extensible）的泛型组件。我们将讨论库的版本控制策略、头文件依赖管理，以及如何使用模块化（Modules）特性来替代传统头文件，以加速编译过程并减少命名空间污染。 第十二章：错误处理与异常安全保证 详尽探讨异常安全（Exception Safety）的三个级别：基本保证、强保证和无异常保证。我们将学习如何使用资源获取即初始化（RAII）、事务/回滚机制以及拷贝并交换（Copy-and-Swap）惯用法来确保函数在抛出异常时系统状态的一致性。同时，本章也会讨论在某些性能敏感场景下，何时使用错误码/`std::expected`（C++23）来替代C++内置的异常机制。 --- 总结： 本书假定读者已具备基本的C++语法知识，能够理解变量、函数、类等基础概念。它不是一个速成手册，而是一份深入的技术参考和实践指南，旨在将读者从“会用C++”提升到“精通现代C++设计与实现”的层次，使其有能力驾驭复杂系统和前沿技术栈。

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阅读这本教程的过程中，我最大的感受是它像一位耐心的导师，而不是一本冰冷的参考手册。它从不嘲笑读者的困惑，而是总能预见到读者可能会在哪里卡住。例如，在讲解模态（Modal）和非模态（Modeless）对话框的区别时，很多书只是给出一个定义，但这本教材通过一个复杂的业务场景——一个需要在用户输入一些信息后才能继续主程序运行的场景——来阐释为什么必须使用模态对话框。作者甚至还特别加入了一章，专门讨论了在MFC中如何避免“界面冻结”的问题，这对于初学者来说是极其重要的实战技巧。它教导我们如何将耗时的操作放在后台线程中处理，并通过PostMessage机制来安全地更新UI。虽然全书的代码都是基于Windows 98/2000时代的应用风格，但其核心的编程思想，尤其是事件驱动模型和消息循环机制的讲解，至今仍然是所有Windows桌面应用开发的基础。这本书的价值不在于它教你最新的框架，而在于它帮你彻底理解了底层框架是如何呼吸和运作的。

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我当初购买这本书的时候，主要是冲着它名字里的“基础”二字去的，因为市面上很多C++和MFC的书籍，动辄就涉及到网络编程、多线程或者复杂的数据库连接，这些对于初学者来说简直是天方夜谭。这本书的侧重点显然是扎扎实实的GUI（图形用户界面）构建能力。我特别欣赏它处理资源文件（Resource File）的方式。很多教程只是简单地告诉你“双击这个地方”，但这本书却详细解释了`.rc`文件的底层结构，虽然我们平时不直接编辑它，但理解其背后的逻辑，能让你在遇到资源加载错误时，不至于束手无策。比如，关于对话框模板的解析，作者提供了一个小小的实例，展示了如何动态地在运行时加载和修改对话框的属性，而不是仅仅依赖于资源编辑器。此外，对于文档/视图架构（Document/View Architecture），这本书的处理方式也显得非常谨慎和耐心，它没有强行灌输SDI和MDI的区别，而是先用一个简单的SDI应用作为范例，让读者深刻理解数据和显示分离的意义，接着才引入更复杂的MDI结构。这本书的优点就是慢工出细活，它不允许你跳过任何一个基础概念，这点对于希望打下坚实地基的人来说，是无可替代的财富。

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说实话，这本书的排版和代码风格，对于一个追求现代编程规范的读者来说，可能会觉得有些“年代感”。毕竟Visual C++ 6.0已经是上个世纪末期的产物了，但正是这种“老派”的风格，反而让我体会到了早期Windows编程的精髓。我记得在讲解串处理时，作者几乎全程使用C风格的字符数组和指针操作，而不是直接使用后来的`CString`类的高级封装。这对我理解C++中内存管理和字符串在内存中的存储方式起到了极大的帮助。很多现代教程为了图省事，直接让我们调用库函数，而这本书却要求我们亲手去操作内存地址。比如，在处理文件I/O时，它没有过多地依赖于C++流库（fstream），而是深入讲解了Windows API中的文件句柄操作（`CreateFile`, `ReadFile`等）。虽然这些API现在看起来有些底层，但当你理解了它们的工作机制后，再去看那些封装好的高级类时，你会有一种“原来如此”的顿悟感。这种深挖底层细节的做法，虽然学习曲线略显陡峭，但带来的知识深度却是无法替代的，它让你不仅仅是学会了“如何做”，更明白了“为什么这么做”。

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这本《Visual C++ 6.0 基础教程》我翻阅了好几遍，说实话，对于一个从零开始接触MFC编程的新手来说，它就像是一本救命稻草。我记得我最开始面对那些窗口、对话框、控件的设置时，脑袋里简直是一团浆糊。这本书最让我感到欣慰的一点是，它并没有直接跳到那些晦涩难懂的API函数调用上，而是花了大量的篇幅来讲解MFC框架的基本思想。那种面向对象的设计理念，作者是用非常生活化的例子来比喻的，比如把CView比作画布，把CFrameWnd比作画框，这一下子就让抽象的概念变得具象化了。特别是关于消息映射（Message Map）的部分，一开始我总是分不清什么时候该用`ON_COMMAND`，什么时候该用`ON_BN_CLICKED`，这本书里通过手把手带着画UI，然后讲解如何响应这些事件，每一步的截图都非常清晰，甚至连菜单栏的ID是如何生成的，都讲得明明白白。我记得有一章专门讲了如何自定义控件的绘制，作者没有直接给出复杂的GDI绘图代码，而是先从最简单的`OnPaint`函数开始，教我们如何使用CDC对象进行基本图形的绘制，这一点对于巩固基础至关重要。总而言之，这本书的结构安排得极其合理，就像是登山路线图，每一步都让你站稳了，才带你往上走。

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这本书的实战性非常强，但也有其局限性，那就是它对调试（Debugging）工具的介绍相对简单。在讲解如何定位和修复Bug时，作者主要依赖于最基础的断点设置和变量监视，这对于快速定位逻辑错误是有效的。然而，对于更复杂的运行时错误，比如内存泄漏或者线程死锁，这本书中涉及的篇幅就比较少了。我个人是通过阅读这本书的示例代码，然后结合我自己的经验，才慢慢学会使用Visual C++ 6.0强大的表达式监视和内存快照功能。另一个令我印象深刻的地方是关于ActiveX控件的集成。当时的版本还不支持现在这样便捷的.NET集成，作者详细介绍了如何通过COM/OLE技术将第三方控件嵌入到MFC应用中，这个过程涉及大量的注册表操作和接口查询，书中给出的步骤详尽到连每一步需要点击的菜单项都一一列举出来。这部分内容虽然在今天的项目中使用频率降低了，但它极大地拓展了我对Windows内部组件交互机制的理解，让我意识到程序运行不仅仅是代码的执行，更是一套复杂的系统间通信过程。

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