C++程序设计教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育

作者:本社

出品人:

页数:390

译者:

出版时间:2007-8

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787040220803

丛书系列:

图书标签:

• C++
• 程序设计
• 教程
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• 开发
• 算法
• 数据结构

好的，这是一份不提及《C++程序设计教程》的图书简介，旨在详细介绍一本涵盖现代编程基础、面向对象设计和实践应用的综合性计算机科学教材。 --- 《现代软件工程与系统级编程基础》 内容综述 本书旨在为初学者和有一定编程基础的读者提供一个全面、深入且与时俱进的软件开发知识体系。我们超越了单一语言的范畴，侧重于构建健壮、高效和可维护系统的核心理念、设计模式以及底层实现原理。全书结构清晰，理论讲解与实践应用紧密结合，力求帮助读者从“编写代码”的层面跃升至“设计和构建复杂系统”的层面。 本书涵盖了从基础的计算模型、数据结构与算法的深入分析，到现代系统编程中的内存管理、并发控制，以及面向对象范式下的高级设计原则。它不仅是技术手册，更是一部培养系统思维和工程素养的指南。 第一部分：计算思维与基础结构 本部分奠定了坚实的基础，旨在培养读者的计算思维和对程序工作原理的深刻理解。 第1章：计算基础与抽象模型 本章从冯·诺依曼体系结构开始，介绍现代计算机硬件如何与软件指令集交互。我们将探讨程序执行的生命周期、指令集架构（ISA）的简化概念，以及高级语言到机器码的编译、汇编和链接过程。重点在于理解抽象层级的重要性——如何通过高层抽象隐藏底层复杂性，同时认识到底层知识对性能优化的指导意义。 第2章：数据结构与算法的工程化实现 本章深入探讨了经典数据结构（如链表、树、图、哈希表）的理论性能分析（大 O 符号的精确应用），并侧重于其在实际应用中的权衡取舍。我们不仅会实现标准结构，还会讨论如何针对特定应用场景（如数据库索引、网络路由）定制优化版本。算法部分覆盖排序、搜索、图遍历（BFS/DFS）以及动态规划的基础思想，强调算法选择对系统吞吐量和延迟的影响。 第3章：内存管理与存储层次结构 这是构建高效程序的核心章节。我们将详细解析计算机的存储层次结构（寄存器、缓存、主存、磁盘），阐释缓存一致性和局部性原理。更重要的是，本章会深入讲解程序运行时内存的组织方式：栈（Stack）、堆（Heap）的分配与回收机制，以及手动内存管理（如使用指针和动态分配）带来的风险与责任。我们将介绍现代语言如何通过垃圾回收（GC）机制来缓解这些问题，并分析 GC 的性能开销与调优方向。 第二部分：面向对象设计与软件架构 本部分将视角从单个组件提升到整个系统的设计，聚焦于如何构建灵活、可扩展和易于维护的软件。 第4章：面向对象设计的基石：封装、继承与多态 本章深入剖析面向对象编程（OOP）的三大支柱。我们将不仅仅停留在语法层面，而是探讨如何通过接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）实现松耦合设计。多态性的实际应用场景，例如虚函数表的机制及其性能考量，将被详细剖析。本章强调“组合优于继承”的设计哲学，并讲解何时应倾向于使用接口实现行为的复用。 第5章：SOLID 原则与设计模式精讲 本章是工程实践的精髓所在。我们将系统性地讲解软件设计中的五大 SOLID 原则，并论证它们如何直接提升代码的可测试性和演化能力。随后，我们将精选讲解一系列关键的设计模式： 创建型模式： 工厂方法、抽象工厂、单例（及其线程安全实现）、建造者模式在复杂对象构造中的应用。 结构型模式： 适配器、装饰器、代理模式在不修改现有类结构下增强功能的方法。 行为型模式： 观察者模式在事件驱动架构中的实现、策略模式用于算法热插拔、命令模式实现操作的撤销与重做。 第6章：泛型编程与模板元编程初探 本章介绍如何编写与特定数据类型无关的、可重用的代码。我们将深入探讨泛型编程的思想，理解模板（Templates）的实例化过程及其对编译时间的影响。更进一步，本章会引入模板元编程（TMP）的基本概念，展示如何在编译期执行计算和类型检查，从而生成高度优化的代码，减少运行时的开销。 第三部分：并发、系统交互与高性能编程 现代应用几乎无一例外地需要处理并发和资源竞争，本部分专注于构建响应迅速、资源高效的系统。 第7章：多线程与并发控制 并发是现代多核处理器时代的必然选择。本章详细介绍线程的创建、同步与通信机制：互斥锁（Mutex）、条件变量（Condition Variable）、信号量（Semaphore）等。我们将重点分析并发编程中的核心挑战——竞态条件（Race Condition）和死锁（Deadlock），并提供识别和避免这些问题的实用方法论。此外，我们将探讨现代处理器如何通过内存屏障（Memory Barrier）来保证操作的可见性和顺序性。 第8章：异步编程与非阻塞 I/O 在处理高并发网络服务时，传统的同步模型效率低下。本章转向异步编程模型，介绍事件驱动（Event-Driven）架构的思想。我们将探讨如何使用非阻塞 I/O（Non-blocking I/O）来最大化单个线程的利用率，并介绍异步操作的常见实现范式，例如回调（Callbacks）、Future/Promise 模式及其在现代 I/O 密集型应用中的优势。 第9章：程序调试、性能分析与故障排查 本章是面向实践的总结。我们教授读者如何使用专业的调试工具（如断点、监视表达式、调用栈分析）来定位复杂逻辑错误。更重要的是，本章强调性能分析的重要性。我们将介绍性能分析器（Profiler）的使用方法，如何识别 CPU 热点、内存泄漏和不必要的 I/O 操作。通过实际案例，演示如何从性能报告中提取信息，并应用前述的结构和并发知识来优化代码瓶颈。 本书特色 跨平台思维： 理论讲解不绑定特定操作系统的 API，侧重于通用的系统级概念，便于读者迁移到不同的开发环境。 工程化导向： 强调如何编写“团队可读、团队可维护”的代码，而非仅追求代码的简洁性。 深度剖析： 对于每一个核心概念，本书都试图触及其背后的工作原理，例如讲解多态时深入到虚函数表，讲解并发时提及内存模型。 丰富的案例研究： 穿插了大量实际项目中遇到的设计难题和解决方案，帮助读者建立解决问题的直觉。 本书适合于计算机科学专业的高年级学生、希望系统化提升软件工程能力的技术人员，以及所有希望从“代码实现者”成长为“系统设计者”的编程爱好者。

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我一直觉得，学习一门像C++这样有着深厚历史积淀和复杂特性的语言，最怕的就是拿到一本“过时”或者“偏科”的资料。市面上很多侧重于某一特定领域的书籍，比如专门讲图形学接口或者高性能计算库的，虽然在那个小圈子里很专业，但对于想建立一个全面C++知识体系的初学者或进阶者来说，它们往往会漏掉语言核心机制的打磨。比如，现代C++的特性，如右值引用、并发编程模型，这些都是决定代码性能和健壮性的关键要素，如果一本书对这些只是一笔带过，或者沿用老旧的C++03甚至更早的风格来编写示例代码，那读完后非但没有进步，反而可能养成一些需要后续花大力气去纠正的坏习惯。我更倾向于那种能与时俱进，紧跟ISO C++标准演进的读物，它应该能清晰地阐述新特性带来的范式转变，而不是仅仅把它们当成一些可有可无的附加功能来介绍。

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坦白地说，我对于那种通篇充斥着“Hello World”级别示例的书籍实在提不起兴趣。编程学习的乐趣和挑战往往在于处理复杂性，在于如何设计出既高效又易于维护的抽象层。一本好的教程，应该在基础语法讲解完毕后，能够迅速将读者带入到中等到复杂级别的项目结构中去。我期待看到的是关于设计模式在C++中的具体实现，以及如何利用模板元编程来解决编译期问题。如果一本书在讲解类和对象时，还停留在简单的成员变量和方法上，而没有深入探讨虚函数表、多重继承的菱形继承问题，或者如何使用`std::move`来优化深拷贝，那它对于有一定基础的我来说，价值就非常有限了。我需要的是能帮我跨越“能运行”到“写出好代码”这个鸿沟的指南，而不是仅仅停留在“如何让程序动起来”的入门阶段。

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最近翻阅了一些号称是“权威”的编程教材，但说实话，大多读完后总觉得意犹未尽，仿佛抓住了点皮毛，却离真正能用起来还有段距离。我之前接触过一些偏理论的计算机科学导论，那些内容对于理解底层原理很有帮助，但真要上手写点东西，代码的组织结构和实际工程中的考量就显得有些空泛了。尤其是涉及到内存管理和泛型编程这种C++的精髓部分，很多书要么讲得过于晦涩难懂，要么就是直接用一些高度抽象的模板代码糊弄过去，让人看了也只能云里雾里，根本不知道该如何将这些知识点融入到自己的项目中去。我个人更希望看到的是那种能将理论与实践紧密结合的材料，最好能通过一些贴近现代软件开发的实例，来展示C++语言特有的强大功能是如何被有效地运用起来的，而不是停留在上个世纪的编程范式中。那种写得像教科书里直接摘抄出来的章节，生硬地堆砌关键字和语法规则，对我来说吸引力不大，真正能让我眼前一亮的，是那种能引导我思考“为什么这样写更好”的书籍。

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在阅读技术书籍时，我非常看重作者的“教学态度”和“经验沉淀”。有些书读起来感觉作者只是把官方文档的内容重新组织了一下，缺乏亲身实践的教训和陷阱的提醒。我真正想从书中获取的，是那些“过来人”踩过的坑，是那些在实际项目中因为不理解某个语言特性导致的性能瓶颈或运行时崩溃的案例分析。如果一本书只是罗列了“是什么”，却很少解释“为什么会这样”以及“在什么情况下应该避免它”，那么它充其量只是一本字典，而不是一本教程。我期望找到一本能提供前瞻性指导的书，比如它能预见到未来标准的发展方向，或者能针对特定编译器环境下的优化技巧给出实用的建议，而不是仅仅停留在对现有知识点的机械复述。

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市面上有些编程书的排版和插图设计简直是一种折磨，大段的文字挤在一起，关键的代码块没有高亮或者格式混乱，这极大地影响了阅读体验和知识的吸收效率。对于像C++这种需要精确理解符号和语法的学科来说，清晰的视觉呈现至关重要。我希望看到的教程不仅内容扎实，在形式上也应该足够专业和友好。例如，对于复杂的算法或数据结构，如果能配以清晰的流程图或UML图示来辅助说明其内部工作原理，那会比纯文本描述有效得多。而且，代码示例的代码风格本身也应该是一种示范，应该符合业界主流的规范，这样读者在模仿学习的同时，也能潜移默化地提高自己的编码素养。如果示例代码冗长、命名随意，那这本书的指导意义就会大打折扣。

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