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出版者:Microsoft Press

作者:John Sharp

出品人:

页数:621

译者:

出版时间:2002-1-23

价格:USD 39.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780735612891

丛书系列:

图书标签:

• 编程
• 硕士
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现代软件工程的基石：《深入理解C++与面向对象设计》 本书并非关于C或微软技术栈的著作，而是面向严肃的软件架构师、底层开发者以及渴望掌握现代系统级编程精髓的工程师们的一部深度指南。 《深入理解C++与面向对象设计》旨在超越语言表面的语法，直击C++这一高性能、跨平台软件开发的基石语言的内在机制、设计哲学及其在复杂系统构建中的核心作用。 我们深知，在构建操作系统内核、高性能计算框架、实时嵌入式系统或需要极致性能控制的复杂服务端应用时，C++依然是无可替代的选择。本书正是为满足这一需求而创作，它将带领读者进行一场从语言基础到设计模式、再到系统级优化的全面修行。 第一部分：C++现代化的核心与精髓（从C++11到C++23） 本部分将彻底摒弃过时的C++惯用法，专注于现代C++（Modern C++）的特性及其带来的编程范式转变。 第1章：内存管理的重生——智能指针与RAII的终极应用 所有权语义的精确控制： 详述`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`、`std::weak_ptr`的内部实现原理、性能考量及适用场景。我们将深入探讨循环引用问题及如何通过`std::weak_ptr`优雅地解决。 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）的系统化实践： 不仅限于资源管理，更扩展到线程锁、文件句柄、网络连接的自动清理机制。如何利用自定义的RAII类来保证复杂初始化过程中的强异常安全性。 动态内存分配的性能剖析： 对比`new/delete`、`malloc/free`以及定制内存分配器（如`tcmalloc`或自定义池化分配器）的适用性，理解碎片化和内存屏障对性能的影响。 第2章：范式迁移——从过程到泛型编程的飞跃 模板元编程（TMP）的实战应用： 摒弃初学者对TMP的恐惧，将其视为一种编译期计算和类型检查的强大工具。重点介绍`std::enable_if`、类型特化、以及如何使用C++20的Concepts来约束模板参数，极大地提高模板的可读性和编译错误反馈的质量。 Concepts（概念）：重塑模板签名： 详细阐述C++20引入的Concepts如何从根本上改变模板库的设计与使用，使之更易于调试和理解，并实现更高效的SFINAE替代方案。 可变参数模板（Variadic Templates）与参数包展开： 深入解析递归展开与Fold Expressions（折叠表达式）在构建日志系统、元组处理和编译期函数调用链中的威力。 第3章：并发与并行编程的基石——标准库的线程模型 互斥、同步与原子操作： 不仅仅是使用`std::mutex`，更深入探讨其内部机制（如内核锁与用户态锁的切换）、`std::lock_guard`、`std::scoped_lock`的选择依据。详述`std::atomic`如何通过硬件原语实现无锁编程，以及内存序（Memory Ordering）对性能和正确性的决定性影响。 异步操作与Futures： 掌握`std::async`、`std::promise`和`std::future`的生命周期管理。我们将构建一个简化的任务调度器，展示如何管理长时间运行的异步任务及其结果的同步。 协程（Coroutines）的革命性展望（C++20）： 详尽解析协程的挂起（suspend）、恢复（resume）机制，`co_await`、`co_yield`的语义，以及如何利用协程构建高效的I/O框架和状态机。 第二部分：面向对象设计的深度剖析与实践 本书认为，真正的面向对象（OOP）设计远超继承和多态，它关乎如何通过语言特性实现清晰、可维护的软件结构。 第4章：多态的代价与收益——虚函数表与动态分派的真相 虚函数表的内部结构： 揭示对象创建时虚函数表（vtable）的构造过程，以及动态分派（Runtime Polymorphism）的开销分析，帮助开发者权衡使用动态多态与静态多态（如模板）的时机。 纯虚函数与抽象基类的设计哲学： 如何利用它们来定义清晰的接口契约，避免“DLL地狱”或运行时依赖的复杂性。 组合优于继承的深化理解： 探讨“菲利普斯定律”在C++中的应用，使用接口继承（Composition over Inheritance）而非实现继承，以增强系统的灵活性和可测试性。 第5章：数据布局与性能优化——内存访问的艺术 结构体对齐（Padding）与字节序（Endianness）： 理解编译器如何根据CPU架构对结构体成员进行重新排序，以及这对跨平台二进制数据交换的影响。 缓存行填充与伪共享（False Sharing）： 介绍CPU缓存的工作原理（L1/L2/L3），并展示如何通过结构体布局调整，避免多核处理器中因访问不同数据却共享同一缓存行而导致的性能瓶颈。 对象生命周期与RVO/NRVO： 深入分析返回值优化（Return Value Optimization）和命名返回值优化，确保对象在函数返回时能够实现零拷贝构造。 第6章：设计模式的现代C++实现 本章将不再停留在GoF的抽象层面，而是展示如何在现代C++特性下实现更简洁、更安全的设计模式。 工厂模式与抽象工厂： 使用`std::make_unique`和概念约束（Concepts）来简化工厂方法的签名，确保返回对象的生命周期被正确管理。 观察者模式的无GC实现： 利用`std::function`和`std::map>`来构建一个健壮的、无循环引用的事件分发系统。 策略模式与运行时多态的替代方案： 重点对比使用模板的静态策略（Compile-time Strategy）和使用虚函数的动态策略，阐述何时应选择后者。 第三部分：系统级编程与调试技艺 本部分面向希望将C++技能应用于构建底层基础设施的读者。 第7章：进程间通信（IPC）与系统调用接口 跨进程数据交换的挑战： 介绍共享内存（Shared Memory）、管道（Pipes）、消息队列（Message Queues）的POSIX标准实现与Windows API实现。 序列化与反序列化的工程实践： 对比Google Protocol Buffers、FlatBuffers以及自定义二进制协议的性能和灵活性，重点关注如何确保数据结构的向后兼容性。 信号处理与异常安全： 讲解如何在信号处理器（Signal Handlers）中安全地执行最小操作，避免因访问非异步信号安全函数导致程序崩溃。 第8章：调试、性能分析与工具链掌控 利用GDB/LLDB进行高级调试： 掌握条件断点、观察点（Watchpoints）、内存地址检查以及如何解析C++复杂类型（如STL容器）的调试视图。 性能分析的艺术： 熟练使用`perf` (Linux) 或 VTune (Intel) 等工具，分析CPU周期计数器、缓存未命中率（Cache Misses）和分支预测失误（Branch Misprediction），将性能优化从猜测转变为数据驱动。 编译选项的深度优化： 剖析编译器优化等级（-O1, -O2, -Os, -Ofast）对生成代码的影响，以及如何通过`__attribute__`或`__declspec`指令引导编译器实现特定的代码布局优化。 总结： 《深入理解C++与面向对象设计》是一部面向实践的参考书，它不教授如何写出“能运行”的代码，而是指导读者如何写出“健壮、高性能、可扩展”的系统级代码。掌握本书内容，即是掌握了构建下一代复杂软件系统的底层能力。

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这本书的深度和广度都让我印象深刻。它不仅仅是一本“菜鸟教程”，更是一本可以反复研读的“宝典”。我平时会遇到一些在实际项目中遇到的问题，翻开这本书，往往能找到相关的讲解和解决方案。作者对一些容易出错的地方也做了特别的提示，这对于避免踩坑非常有帮助。

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在我看来，这本书最吸引我的地方在于它对 C# 语言的“哲学”的解读。作者不仅仅是教你如何写代码，更重要的是让你理解为什么这样写，这种设计背后的思想是什么。比如，在讲解异常处理时，作者就强调了“错误”和“异常”的区别，以及如何通过良好的异常处理机制来提高程序的健壮性。

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这本书的优点真的太多了，让我不知道从何说起。我可以毫不犹豫地说，这是我读过的最好的 Visual C# 入门书籍之一。作者的写作风格清晰流畅，语言通俗易懂，即使是初学者也能够轻松理解。更重要的是，书中充满了作者丰富的实战经验，很多地方的讲解都结合了实际开发中的注意事项和技巧，让我少走了很多弯路。

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这本书的内容编排非常合理，循序渐进，一点点地把读者带入 Visual C# 的世界。我记得我刚开始学编程的时候，看到那些复杂的代码就头疼，总是觉得无从下手。但是这本书的作者，从最基础的语法开始，一步一步地讲解，每个章节都设计了大量的练习题，让我能够及时巩固所学。而且，书中提供的代码示例也非常实用，很多例子都是我日常开发中会遇到的场景，让我觉得学到的东西可以直接应用到实际工作中，非常有成就感。

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我特别喜欢书中关于面向对象编程（OOP）的那一部分。作者对类、对象、继承、多态、封装这些核心概念的讲解，简直是教科书级别的。我以前对这些概念虽然有所了解，但总感觉不够深入，理解得比较肤浅。这本书通过大量的图示和代码示例，让我深刻理解了 OOP 的精髓，也明白了为什么它是现代软件开发中如此重要的范式。特别是作者在讲解多态时，用了一个“动物”的例子，不同的动物（猫、狗）发出不同的叫声（继承自动物的 `MakeSound` 方法），这个例子简单却又非常形象，让我一下子就领悟了多态的威力。

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这本书对于想要学习 C# 并且想在 Windows 平台进行开发的读者来说，简直是量身定做的。作者在讲解 Windows Forms 和 WPF 应用程序开发时，对控件的使用、事件处理、UI 设计等方面都做了非常详细的阐述。我按照书中的步骤，自己动手做了一个简单的小工具，感觉成就感爆棚。

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对于任何想要深入了解 Visual C# 的开发者来说，这本书都是一个非常棒的选择。它的内容涵盖了从基础语法到高级特性的方方面面，而且讲解得既有深度又有广度。我个人认为，这本书最大的价值在于它能够帮助读者建立起扎实的编程基础，并培养出良好的编程习惯。

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这本书真是让我大开眼界，从入门到精通，每一个知识点都讲解得 so thorough. 尤其是我之前一直卡在多线程编程这个难点上，总是搞不清楚线程同步、锁、信号量这些概念，读了这本书之后，作者用了很多生动形象的比喻，把这些抽象的概念讲得一清二楚。比如，在讲解线程锁的时候，作者就用了一个“公共厨房”的比喻，大家都要用厨房里的设备，谁先抢到“锁”，谁就能使用，用完再释放给别人。这个比喻一下子就让我茅塞顿开，不再觉得多线程那么难以理解了。

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这本书的设计理念非常注重读者的学习体验。每章的开头都会点明本章的学习目标，并在结尾进行总结，让我对所学知识有清晰的认识。而且，书中还提供了一个在线的社区论坛，让我可以和其他读者交流学习心得，有问题也能得到及时的解答，这让我感到非常温暖。

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作为一名有一定编程经验的开发者，我总是希望能不断提升自己的技能，而这本书正好满足了我的需求。它不仅讲解了 C# 的基础知识，还深入探讨了 WPF、ASP.NET 等高级主题，并且介绍了 LINQ、异步编程等现代 C# 开发中的重要特性。我之前对 LINQ 只是略有耳闻，读了这本书之后，才真正体会到它在数据查询方面的强大之处，它让我的代码变得更加简洁、高效。

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