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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:江泽林

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:2014-3-10

价格:CNY 55.00

装帧:平装

isbn号码:9787512413320

丛书系列:

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《深入理解C++对象模型与性能优化》 本书旨在为C++开发者提供一个关于C++对象底层模型以及如何在此基础上进行深度性能优化的全面指南。在现代软件开发中，C++以其卓越的性能和灵活性，依然是游戏引擎、操作系统、高性能计算等领域的首选语言。然而，要充分发挥C++的优势，精通其对象模型和掌握性能优化的艺术至关重要。本书正是为此目标而生。 核心内容概述： 本书从C++对象模型的最基础概念出发，逐步深入到复杂的底层机制。读者将学习到： 对象内存布局与生命周期管理： 深入剖析不同类型的C++对象（如基本类型、类对象、数组、指针、引用）在内存中的具体布局方式，包括栈、堆、全局/静态区域的分配机制。详细讲解对象的构造、拷贝、赋值和析构等生命周期事件，以及它们如何与内存管理紧密关联。我们将探讨值语义与引用语义的区别，理解何时使用拷贝，何时使用移动，以及如何避免不必要的拷贝开销。 类与继承的底层实现： 详细解析类成员的内存布局，包括数据成员和虚函数表（vtable）的结构。深入理解单继承、多继承和虚继承在内存模型上的差异，以及它们对对象大小和访问效率的影响。我们将逐一拆解虚函数调用、纯虚函数、抽象类的实现原理，揭示多态背后的机制，并分析其性能开销。 面向对象特性的性能分析： 深入探讨函数调用开销、虚函数调用的额外开销、RTTI（运行时类型识别）的实现原理及其性能影响。理解编译器如何进行内联优化，以及异常处理的底层机制。本书将通过实例演示，量量化这些特性的性能表现，帮助开发者做出明智的设计决策。 RAII（资源获取即初始化）模式的精髓： RAII是C++中管理资源的基石。本书将深入讲解RAII模式的工作原理，通过智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）和自定义资源管理类，演示如何安全、高效地管理内存、文件句柄、锁等稀缺资源，有效避免资源泄漏。 内存管理与优化策略： 除了标准库提供的内存管理工具，本书还将探讨更底层的内存分配器（allocators）的工作原理，以及如何通过自定义内存池、对象池等技术来减少内存碎片、提高分配速度。我们将分析内存对齐、缓存行（cache line）等硬件特性对程序性能的影响，并提供相应的优化建议。 模板元编程与编译期优化： 模板不仅仅是代码复用的工具，更是实现编译期计算和优化的强大手段。本书将介绍模板特化、递归模板、SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）等技术，展示如何将部分计算逻辑移至编译期，生成高度优化的代码，从而在运行时获得显著的性能提升。 并发与并行编程的内存模型： 在多核时代，并发与并行是提升性能的关键。本书将介绍C++内存模型（C++ Memory Model）的基本概念，包括原子操作、内存顺序（memory ordering）等。我们将分析多线程环境下共享数据访问可能遇到的竞态条件（race condition）、死锁（deadlock）等问题，并结合锁、条件变量、原子类型等同步机制，探讨如何编写安全高效的并发代码。 性能剖析与调试技巧： 理论结合实践，本书将介绍常用的性能剖析工具（如gprof, perf, Valgrind等）的使用方法，指导读者如何定位程序瓶颈，识别性能热点。同时，还将分享一些高级调试技巧，帮助读者理解复杂对象生命周期和内存访问的细节。 本书特点： 深度与广度并存： 从宏观的对象模型到微观的内存布局，本书覆盖了C++对象处理的各个层面。 理论与实践结合： 每个概念都配以大量的代码示例和实际应用场景，便于读者理解和掌握。 性能导向： 始终以提升程序性能为核心目标，提供切实可行的优化方案。 循序渐进： 内容由浅入深，即使是初学者也能逐步理解复杂的C++底层机制。 面向实战： 旨在帮助开发者解决实际项目中的性能问题，写出更高效、更健壮的C++代码。 目标读者： 希望深入理解C++底层工作原理的开发者。 需要优化C++程序性能以应对性能挑战的项目工程师。 正在构建高性能应用程序（如游戏、金融交易系统、科学计算库）的团队。 对C++高级特性和编译期优化感兴趣的技术爱好者。 阅读本书，你将不仅能更深刻地理解C++的强大之处，更能掌握提升程序性能的艺术，写出真正令人惊叹的高效代码。

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这本书给我带来了非常深刻的体验，它不仅仅是一本关于编程语言使用的指南，更像是一部深入探讨工程实践的百科全书。我尤其欣赏作者在描述复杂算法时所采用的那种抽丝剥茧的叙述方式，让人感觉每一步推导都有理有据，而不是那种生硬的公式堆砌。比如，书中对矩阵运算的优化策略，那些在实际项目中极其关键的细节，被阐述得淋漓尽致，让我对如何写出高效、可靠的代码有了全新的认识。我记得有一次我遇到的一个性能瓶颈，在阅读了书中关于内存管理和并行计算的章节后，茅塞顿开，立刻找到了解决方案。这种将理论与实践紧密结合的写作手法，使得这本书的实用价值远超同类书籍。它不是那种只停留在表面概念介绍的教材，而是真正能指导读者在复杂工程环境中解决实际问题的工具书，对于任何想在MATLAB领域深耕的人来说，都是不可多得的宝藏。

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这本书的编排风格相当独特，它没有采用那种传统的“章节-习题”模式，反而更像是一本经验丰富的工程师的“工作日志”。作者在讲解每个技术点时，总是会穿插一些“过来人”的经验之谈，这些“小贴士”往往比那些大段的理论陈述更有价值。我发现自己经常在关键的流程节点停下来，思考作者提出的替代方案，并尝试在自己的项目中进行验证。特别是关于代码的维护性和可读性方面，书中的建议非常中肯，直接解决了我们在团队协作中常常遇到的版本控制和代码审查难题。与其说这是一本技术书，不如说它是一份关于如何专业地进行软件开发的行动指南。它教会我的，是如何从一个只会“做功能”的程序员，转变为一个关注整个生命周期的架构师。

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初读此书时，我原以为它会是那种枯燥乏味的技术手册，但事实证明我的担忧是多余的。作者的文笔极其流畅且富有启发性，即便是对于初学者来说，也能轻松地跟上思路。我特别喜欢它对数据可视化模块的讲解，不仅仅是教你如何调用函数，更重要的是解释了“为什么”要以特定的方式呈现数据，以及这种呈现方式对后续分析决策带来的潜在影响。书中大量的图例和案例，都经过精心挑选，贴近工业界的真实场景。比如，在处理时间序列数据时，书中展示了多种滤波技术的对比，这种横向的比较分析，极大地拓宽了我的视野。它帮助我建立起一个更宏观的视角，认识到编程不仅仅是实现功能，更是一种数据思维的体现。这本书的结构安排也极为合理，知识点循序渐进，让人在阅读过程中持续保持学习的热情和探索欲。

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这本书的深度和广度令人印象深刻，它触及了许多我在其他材料中从未见过的专业领域。最让我震撼的是它对系统集成方面的论述，如何将MATLAB代码无缝地嵌入到更大的软件生态系统中，这才是现代工程项目成功的关键。作者没有回避那些令人头疼的跨平台兼容性问题，而是提供了切实可行的解决方案和最佳实践。我特别留意了关于外部接口调用的那一部分，内容详实到令人赞叹，几乎涵盖了所有主流的通信协议和数据交换格式。它让我意识到，仅仅掌握MATLAB的内置功能是不够的，真正的高手必须是“桥梁建造者”。阅读这本书的过程，就像是完成了一次高强度的专业训练，虽然有些章节需要反复研读，但最终的收获是巨大的，它极大地提升了我的工程能力和项目交付的信心。

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我不得不提一下这本书的严谨性，这种严谨性体现在每一个代码示例和每一个理论推导中，几乎找不到任何可以挑剔的瑕疵。这种精益求精的态度，对于一个需要依赖精确计算的读者来说，简直是定心丸。我曾经尝试复现书中一个较为复杂的信号处理流程，发现其结果与书中所述的完全一致，这极大地增强了我对书中内容的信任度。此外，作者对于一些底层机制的剖析也非常到位，它没有满足于停留在表层的调用上，而是深入到数据结构和计算引擎的层面，解释了为什么某些操作比另一些操作更快。这种探究根源的求知精神，是这本书最宝贵的财富之一。它不仅仅教会了我“如何做”，更重要的是，让我理解了“为何如此”，这才是真正通往精通的必经之路。

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书很好！

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