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出版者:北京大学出版社

作者:徐双 编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-04-01

价格:29.0

装帧:

isbn号码:9787301017487

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经典编程语言深度解析与实践指南 书名： 深入理解C++模板元编程与现代并发模型 作者： [虚构作者姓名，如：李明, 张华] 出版社： [虚构出版社名称，如：科技动力出版社] --- 内容简介： 本书并非面向多媒体制作或早期交互式教学软件开发的工具手册，而是聚焦于当代高性能计算与系统级编程领域至关重要的两大核心技术：C++模板元编程（Template Metaprogramming, TMP） 和 现代C++并发模型（Modern C++ Concurrency）。 我们深知，软件工程的复杂性与日俱增，对性能的极致追求已成为衡量优秀代码质量的重要标准。本书旨在为具备一定C++基础的读者，提供一条通往“编译期魔法”和“并行计算艺术”的专业、深入的学习路径。全书内容组织严谨，从理论基石到前沿应用，力求剖析其背后的设计哲学和底层机制。 第一部分：C++模板元编程的奥秘（The Magic of Compile-Time Computation） 模板元编程（TMP）是C++语言一个强大但常被误解的特性，它允许程序员在编译阶段而非运行阶段执行计算。本书将彻底解构TMP的运作原理，揭示其如何将C++提升为一种图灵完备的元编程语言。 第一章：基础重塑——从普通模板到元编程 本章首先回顾C++模板的基本语法，如函数模板、类模板的特化与继承。随后，引入类型萃取（Type Traits）的概念。我们将详细探讨标准库``中的核心工具（如`std::is_same`, `std::enable_if`, `std::conditional`），并演示如何利用它们实现基于类型的决策树。重点将放在SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error） 原则的深入应用，解释编译器如何通过模板实例化失败来选择最合适的函数签名。 第二章：结构化元编程实践 我们将从递归转向迭代。传统的TMP常依赖模板递归实现循环计算，但这容易导致编译时间过长。本章重点介绍如何使用`constexpr`函数与变量（C++11/14引入）来替代或辅助传统的模板递归，实现更清晰、更易调试的编译期计算。我们将构建一个完整的、可配置的编译期斐波那契数列计算器，并对比其与传统TMP实现的性能和可读性差异。 第三章：类型系统的高级操控 本部分进入TMP的核心挑战：类型生成与转换。我们将讲解如何使用Variadic Templates（可变参数模板） 来处理任意数量的模板参数包。 包扩展（Pack Expansion）：详细解析参数包的展开机制，包括函数参数包、模板参数包。 元编程实用工具箱：构建自定义的类型列表（TypeList）数据结构，并实现类型列表上的高级操作，如类型列表的合并、去重、查找指定类型的索引等。 宏的替代品：展示如何用更类型安全的方式，替代大量依赖预处理器的宏定义，例如使用类型列表来定义一组固定的配置选项。 第四章：元编程与面向对象设计的融合 TMP并非孤立的技术，它与面向对象设计（OOD）和泛型编程（GP）紧密结合。我们将探讨如何利用TMP实现静态多态，即在编译期确定调用哪个函数，完全消除运行时的虚函数表查找开销。案例包括： 1. CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）：深入分析CRTP如何用于静态继承和功能注入。 2. 策略模式的编译期实现：不再依赖运行时对象传递策略，而是通过模板参数将策略代码直接“缝合”到主算法中，实现零开销抽象。 --- 第二部分：现代C++并发模型的深入探讨（Mastering Modern Concurrency） 随着多核处理器成为主流，高效、安全地管理并行代码成为软件开发的核心任务。本书的第二部分摒弃了传统的、易出错的低级线程API，专注于C++11/14/17/20引入的现代并发原语。 第五章：线程管理与同步基础 本章从C++标准库中的``头文件开始。 `std::thread`的生命周期管理：详细阐述`join()`与`detach()`的正确用法与陷阱，并引入RAII（资源获取即初始化）原则在线程管理中的应用。 互斥锁的艺术：不仅讲解`std::mutex`，更深入分析不同类型的锁：递归锁、读写锁（若平台支持或通过抽象实现），以及条件变量（`std::condition_variable`） 在线程间复杂通信中的应用模式。 第六章：内存模型与数据竞争的根源 理解并发的难度，核心在于理解C++内存模型（Memory Model）。本章将清晰界定“数据竞争（Data Race）”的含义，并系统讲解`std::atomic` 模板及其提供的各种原子操作。 `std::atomic`深度剖析：涵盖加载（Load）、存储（Store）、交换（Exchange）等基本操作，并重点解析各种内存序（Sequences）：`memory_order_relaxed`, `memory_order_acquire/release`, `memory_order_seq_cst`。我们将通过实际的非阻塞算法（如CAS循环）案例，展示如何正确应用内存序以保证正确的程序行为，而无需厚重的互斥锁。 第七章：高阶抽象——Futures与异步编程 现代并发编程强调“任务”而非“线程”。本章聚焦于异步编程模型。 `std::promise`与`std::future`：讲解如何使用这两个工具在不同执行上下文之间安全地传递结果和异常。 `std::async`的策略选择：分析`std::async`的启动策略（延迟执行与立即执行）对性能和资源的影响。 协程的初步探索（C++20）：在有限的篇幅内，为读者勾勒C++20引入的协程（Coroutines）概念的蓝图，解释`co_await`, `co_yield`, `co_return`的机制，为读者后续深入研究异步I/O打下基础。 第八章：并发设计模式与性能优化 本章将理论与工业实践相结合。我们将探讨几种关键的并发设计模式，并提供实用的性能调优建议。 无锁数据结构：分析实现简单无锁队列（Lock-Free Queue）的难点，并探讨其在极端低延迟场景下的适用性。 并发容器与数据流：讨论如何设计线程安全的数据结构来支撑高吞吐量的数据处理流水线。 性能陷阱识别：识别常见的并发性能瓶颈，如伪共享（False Sharing）问题，并给出基于缓存线对齐的优化方案。 --- 本书特色： 1. 理论与实践的完美平衡： 每章节均提供大量经过验证的、可编译运行的复杂代码示例，并附带详细的编译期/运行期行为分析。 2. 面向未来标准： 紧密结合C++17和C++20的新特性，确保读者学习的技术栈是当前工业界最前沿的。 3. 深入底层机制： 不止步于“如何使用”，更深入剖析“为何如此工作”，尤其在内存模型和模板实例化机制上，力求透彻。 目标读者： 系统软件工程师、高性能计算（HPC）开发者。 希望精通C++泛型编程和并发编程的高级程序员。 正在构建复杂框架、编译器或底层库的架构师。 本书承诺不包含任何关于多媒体制作、视听效果、图形动画制作或传统教学软件开发的入门级内容。它是一本专注于底层原理、类型系统操控和并行计算安全的硬核技术专著。

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这本书的知识覆盖面相当广博，它不仅仅停留在软件界面的介绍上，更深入探讨了多媒体教学设计的一些核心原则。在讲解到动画制作和声音同步处理的部分时，我能感受到作者在内容编排上的细致考量。他们没有简单罗列功能按钮，而是结合具体的应用场景，比如如何通过时间轴控制来保证音频和视觉元素的完美配合，这对于制作高质量的教学课件至关重要。读完这些章节，我感觉自己不仅仅是学会了如何操作软件，更重要的是，学会了如何用更专业的视角去规划一个互动项目的整体框架。这种从技术操作上升到设计思维的跨越，使得这本书的价值远超一本纯粹的软件操作指南。对于任何想要提升自己课件专业度的人来说，这本书提供了宝贵的理论支撑。

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说实话，我抱着试一试的心态买的这本书，毕竟市面上关于这类老牌多媒体制作软件的深度解析资料已经不算多了。这本书的讲解风格非常务实，完全没有空泛的理论说教，而是紧密围绕着软件的实际操作展开。每一个章节都像是一个精心设计的实战训练营，作者似乎深知读者最迫切想知道的是“如何实现”，而不是“为什么这样设计”。我特别喜欢它对那些隐藏功能和效率技巧的挖掘，这些都是普通用户手册里很少会提到的宝贵经验。通过跟着书中的案例一步步敲打，我发现自己对Authorware那种基于流程图的逻辑构建方式有了更深层次的理解，不再是机械地堆砌模块，而是开始思考如何优化整个互动流程的效率和用户体验。这种注重实践的教学方法，是这本书最大的亮点之一。

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这本书的深度和广度达到了一个令人惊讶的平衡点。它既能满足初学者对基础操作的迫切需求，又能让有一定基础的人从中挖掘出新的提高点。我注意到，书中在介绍完基础功能后，通常会紧接着提供一个小型综合案例来巩固所学，这种“理论—实践—回顾”的循环模式非常有效。而且，从这本书的内容编排来看，作者对Authorware 5.X版本的特性有着非常深入的理解，很多细节处理都体现出对该版本优缺点的精准把握。阅读过程中，我偶尔会查阅其他资料进行交叉验证，发现这本书提供的操作路径往往是最优化、最高效的那一种。总的来说，这是一本集权威性、实用性与易读性于一身的优秀技术参考书，是工具书架上不可或缺的一员。

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这本书的装帧设计很吸引人，封面色彩搭配得很有活力，看上去就让人对多媒体制作充满兴趣。拿到手里，感觉分量适中，纸张的质感也挺不错，印刷清晰，字里行间都透露着一股专业的气息。我尤其欣赏它在内容组织上的逻辑性，从基础概念的铺陈到复杂功能的讲解，层层递进，非常符合初学者逐步掌握技能的学习路径。那些图示的运用简直是点睛之笔，将原本可能枯燥的技术流程变得直观易懂，即便是对软件操作不太熟练的新手，也能通过这些彩色的插图迅速定位和理解关键步骤。这对于快速上手一个新工具来说，无疑是提供了极大的便利。整体来看，这是一本在视觉呈现和结构布局上都做得很用心的教材，让人在阅读过程中心情愉悦，学习效率自然也高了不少。

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这本书的排版和印刷质量给我留下了深刻的印象，这在技术书籍中是很不容易得的。特别是那些代码片段和参数设置的展示，都采用了对比度适宜的字体，确保在长时间阅读时眼睛不容易疲劳。但更让我赞赏的是作者处理复杂概念时的清晰度。他们善于使用类比和生活化的语言来解释那些技术术语，比如在讲解脚本逻辑时，不像其他书籍那样堆砌术语，而是用“如果……那么……”的日常对话方式来引导读者理解。这种“去专业化”的表达，极大地降低了学习门槛。对于我这种属于“半路出家”想掌握Authorware的爱好者来说，这本书简直是及时雨，让我能毫不费力地啃下那些原本觉得很晦涩难懂的技术难点，阅读过程非常顺畅，几乎没有卡壳的地方。

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