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出版者:Pearson Education

作者:Walter Savitch

出品人:

页数:1272

译者:

出版时间:2009

价格:$ 116.67

装帧:Paperback

isbn号码:9780131365896

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 编程
• 计算机科学
• 面向对象
• 数据结构
• 算法
• 软件工程
• 初学者
• 大学教材
• 编程语言

深入理解 C++ 模板元编程：从理论到实践 作者： [此处可留空或填写其他假想作者名] 出版社： [此处可留空或填写其他假想出版社名] --- 图书简介 在现代软件开发中，性能、类型安全和代码复用性是构建复杂系统的三大基石。然而，传统的面向对象编程范式在某些极端需求下，例如需要编译期计算、高度优化的泛型库设计，或在编译期进行复杂逻辑推导时，会显得力不从心。《深入理解 C++ 模板元编程：从理论到实践》旨在彻底揭示 C++ 模板系统（Templates）的强大潜力，引导读者超越简单的模板函数和类，进入一个由类型和模板实例化构成的“元程序”世界。 本书并非面向 C++ 的初学者，它假设读者已对 C++ 11/14/17 的核心特性（如 RAII、移动语义、Lambda 表达式等）有扎实的理解，并渴望利用 C++ 语言的编译期能力来解决运行时难以处理的问题。我们将深入探讨模板元编程（Template Metaprogramming, TMP）的核心机制，将其视为一种图灵完备的、在编译期执行的编程语言。 第一部分：C++ 模板系统的深层结构解析 本部分将奠定坚实的基础，重新审视 C++ 模板的实例化过程，并剖析编译器在处理模板代码时所进行的内部工作。 第一章：重访模板实例化与名称查找 深入理解模板特化（Partial and Full Specialization）的优先级和解析规则。 模板参数推导（Template Argument Deduction）在不同上下文中的细微差别，包括对 `auto` 和尾随返回类型的理解。 编译期上下文中的查找顺序：依赖名称（Dependent Names）与非依赖名称的区分，以及 `typename` 和 `template` 关键字的必要性。 第二章：类型特性与类型操作的基石 C++ 标准库中 `std::is_same`, `std::decay`, `std::remove_reference` 等类型特性（Type Traits）的内部实现原理。 如何使用递归模板和 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）来编写自定义的类型特性。 构建类型列表（Type Lists）：使用 `std::tuple` 的底层机制作为参考，设计高效的、基于模板特化的类型容器。 第二部分：SFINAE 与编译期决策制定 SFINAE 是模板元编程中实现条件逻辑和选择特定实现的强大工具。本部分将专注于如何利用这一特性来指导编译过程。 第三章：SFINAE 的精细控制 SFINAE 的工作原理：替换失败如何导致候选函数/模板被排除。 使用 `std::enable_if` 实现基于函数签名、参数类型或类成员存在的条件编译。 高级 SFINAE 技术：利用 `decltype` 和函数重载来检测成员函数是否存在，或检测表达式是否合法（Expression SFINAE）。 第四章：编译期断言与类型检查 如何利用 SFINAE 在编译期强制执行不变量（Invariants）。 设计自定义的编译期断言工具，提供清晰的错误信息，避免依赖于特定编译器的警告或错误代码。 将运行时检查提升至编译期：例如，确保所有传入的类型都是 POD 类型或满足特定的内存布局要求。 第三部分：元编程技术进阶：递归与迭代 元编程的本质是利用模板实例化过程进行计算。本部分将展示如何用模板实现循环和迭代结构。 第五章：模板递归：编译期的循环 理解模板实例化链的深度限制及其对性能的影响。 用模板递归实现阶乘、斐波那契数列等数学函数，并与 C++17 `constexpr` 函数进行性能对比。 设计递归模板的终止条件：如何优雅地结束递归实例化过程，避免无限递归。 第六章：元编程中的迭代与转换 类型列表操作： 实现 `Map`（对列表中的每个类型应用一个模板）、`Filter`（根据类型特性过滤列表）和 `Fold`（将列表归约为单个类型或值）。 编译期算法： 实现类型列表的排序算法，如类型安全的冒泡排序或归并排序，并分析其渐近复杂度。 介绍如何使用 C++17 的 `if constexpr` 结构来简化递归到迭代的转换。 第四部分：C++17/20 的范式转变：从 TMP 到 `constexpr` 随着 C++ 标准的演进，许多原本只能在模板元编程中完成的任务，现在可以通过更易读、更接近运行时代码的 `constexpr` 机制实现。 第七章：`constexpr` 函数与变量的威力 深入探讨 `constexpr` 函数的限制与能力：从 C++11 到 C++20 的演进路线图。 如何使用 `constexpr` 实现复杂的编译期数据结构，如编译期哈希表或查找表。 对比 `constexpr` 与传统 TMP 的优缺点：可读性、调试难度以及对标准库特性的支持。 第八章：Concepts 与模板元编程的融合 C++20 Concepts 如何替代或简化大量的 SFINAE 代码。 设计清晰、语义明确的 Concept，用于约束模板参数，从而减少模板重载的复杂性。 在现有 C++ 代码库中逐步引入 Concepts，实现元编程逻辑的可维护性提升。 第五部分：实际应用与高级主题 本部分将这些抽象的概念应用于构建高性能、灵活的库。 第九章：构建响应式和自适应的容器 设计一个能根据传入的类型参数，自动选择最优底层存储（例如，如果类型是 POD 且大小固定，则使用 `std::array`，否则使用 `std::vector`）的容器。 实现编译期多态：利用 CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）实现高效的静态分派机制，并避免虚函数开销。 第十章：处理复杂编译期数据流 编译期 I/O 模拟： 模拟读取外部资源（如配置文件或协议定义），并在编译期生成相应的类型定义或常量。 签名生成器： 为 IPC 接口或网络协议自动生成序列化/反序列化函数的模板工厂。 --- 目标读者： 有三年以上 C++ 经验，希望深入理解模板系统实现机制的资深工程师。 系统库、编译器插件或高性能计算领域的开发者。 对编写高度泛型、零开销抽象感兴趣的研究人员。 学习收获： 掌握 C++ 模板的图灵完备性，能够设计出在编译期解决复杂类型计算和逻辑选择问题的优雅代码。最终，读者将能够区分何时应使用传统的运行时多态，何时应诉诸于编译期元编程，从而编写出更加健壮、高效且适应性更强的 C++ 软件。本书的范例代码均采用 C++17 标准，并提供 C++20 Concepts 的可选升级路径。

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大学第一二年悲惨的回忆。

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《Absolute Java》这本书排版配色之类的做得不错，读起来很舒服，但整体难度偏低，适合入门用，算是学校可选的教材之一，有经验的就不推荐了。 内容基本涵盖Java基础这一块的东西，夹了点UML和模式，没有什么值得特别思考的。

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