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出版者:Packt Publishing

作者:Peter Ritchie

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:2010-7-26

价格:USD 59.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781849680103

丛书系列:

图书标签:

• 计算机技术
• Design-Patterns
• Refactoring
• Visual Studio 2010
• C#
• NET
• Code Quality
• Software Development
• Design Patterns
• Clean Code
• Debugging
• Programming
• Maintenance

深入理解现代 C++ 编程与架构设计：基于 C++17/20 的实践指南 本书定位： 旨在为拥有一定 C++ 基础，并希望掌握现代 C++（C++17 及更高标准）核心特性、高效实践以及复杂系统架构设计的专业开发者提供一本全面、深入的技术参考和实践手册。 本书目标读者： 资深 C++ 工程师、软件架构师、性能优化专家，以及正在进行遗留 C++ 代码现代化改造的技术人员。 --- 第一部分：现代 C++ 核心特性的精进与应用 (C++17/20) 本部分将彻底抛弃过时或低效的 C 风格编程和旧版 C++ 习惯，专注于讲解 C++17 和 C++20 引入的那些能够显著提升代码清晰度、安全性和性能的关键特性。 第一章：类型系统的革命：模板元编程的进化与 Concepts C++20 Concepts 的威力： 深入解析 Concepts 如何重塑模板编程的错误报告和可用性。我们将探讨如何定义、组合和约束模板参数，实现编译期多态的精确控制。 静态断言与 `if constexpr` 的最佳实践： 掌握在编译期进行复杂逻辑分支选择的技术，实现模板函数在不同类型输入下的特化处理，避免运行时开销。 类型萃取 (Type Traits) 的应用场景： 不仅仅是使用 `` 库，而是讲解如何根据特定需求定制化类型特征检查器，为设计泛型算法打下坚实基础。 第二章：资源管理与内存安全：RAII 的深化与智能指针的陷阱 `std::optional` 与 `std::variant` 的函数式设计： 学习如何使用 `optional` 优雅地处理可能缺失的值，并利用 `variant` 替代传统的联合体（`union`），实现类型安全的状态封装。 自定义 Deleters 与 `std::unique_ptr` 的边界： 详细讨论如何为特定资源（如文件句柄、网络套接字、操作系统句柄）编写自定义的销毁器（Deleters），确保跨平台资源管理的健壮性。 共享所有权与循环引用： 深入分析 `std::shared_ptr` 和 `std::weak_ptr` 的工作原理，特别是如何识别和避免由 `shared_ptr` 导致的内存泄漏（循环引用），并提供基于引用计数的架构设计指导。 第三章：并发编程的范式转变：协程 (Coroutines) 与同步原语 C++20 协程的底层机制： 揭示 `co_await`, `co_yield`, `co_return` 的编译期转换过程，理解 Promise 类型的核心作用。 构建非阻塞 I/O 模型： 基于协程，设计一个高性能的、基于事件循环的异步网络通信模型，用于替代传统的线程池 + 阻塞 I/O 模式。 现代同步机制的对比： 对比 `std::mutex`, `std::atomic`, `std::future` 和 C++20 引入的更细粒度的同步工具，讨论在不同并发模型下的性能权衡。 --- 第二部分：高性能与底层优化策略 本部分聚焦于如何榨取 C++ 程序的极致性能，涉及数据布局、编译器优化控制和运行时性能分析。 第四章：数据布局与缓存效率 结构化绑定与 POD 类型的再思考： 重新审视 C++ 中的数据结构对 CPU 缓存行对齐的影响。讲解如何通过成员变量的重新排序，最大化数据局部性。 SIMD 指令的实践应用： 不仅停留在理论层面，而是介绍如何使用内联汇编或 C++ 标准库提供的 `` 算法（例如，在 C++23 中引入的并行执行策略）来向量化操作。 避免分支预测失误： 分析代码中的条件分支如何影响流水线性能，并展示如何通过查找表或特定算法重构来“扁平化”控制流。 第五章：编译器的秘密武器：优化级别与链接时优化 (LTO) 理解 `-O2` 与 `-O3` 的差异： 详细分析编译器在不同优化级别下对代码进行的主要变换（如循环展开、函数内联的程度）。 链接时优化 (LTO) 的威力与局限： 探讨 LTO 如何允许跨编译单元进行更激进的优化，并讨论在大型项目中应用 LTO 时遇到的依赖管理挑战。 剖析反汇编： 使用专业的反汇编工具（如 GCC/Clang 的 `-S` 输出），对比不同 C++ 写法生成的机器码差异，从而真正理解“哪种写法更快”。 --- 第三部分：软件架构与工程实践 本部分探讨如何使用 C++ 构建可维护、可扩展和易于测试的复杂软件系统。 第六章：解耦与依赖管理：模块化设计的现代方法 C++20 模块 (Modules) 的引入与实践： 彻底告别头文件依赖地狱。详细讲解如何设置、编译和使用 C++20 Modules 来替代传统的 `include` 机制，并评估其对预编译时间和构建速度的提升。 接口编程与抽象契约： 强调基于纯虚函数和纯抽象基类的设计模式在大型系统中的作用，以及何时应该使用 CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）来替代或补充虚函数。 依赖注入 (DI) 的 C++ 实现： 探讨如何在不依赖重量级框架的前提下，通过构造函数注入和工厂模式，实现对外部依赖的有效隔离和单元测试。 第七章：测试、调试与代码度量 基于 GTest/Catch2 的行为驱动开发 (BDD) 风格测试： 专注于编写高覆盖率、易于维护的单元测试，特别是针对复杂的模板代码和并发逻辑的测试策略。 内存泄漏与运行时错误诊断： 熟练运用 Valgrind（Memcheck/Helgrind）和 AddressSanitizer (ASan) 等工具进行深度内存分析，并针对性地修复复杂内存错误。 性能剖析工具链： 掌握使用 Linux `perf` 或 Windows Performance Toolkit (WPT) 来生成火焰图（Flame Graphs），精确识别热点函数和系统调用开销。 第八章：面向未来的 C++：互操作性与跨平台考虑 C 语言 API 的稳健封装： 讲解如何使用 `extern "C"` 和 RAII 原则，为 C 库提供类型安全、资源安全的 C++ 封装层。 PIMPL 惯用法在接口稳定中的应用： 讨论 PIMPL（Pointer to Implementation）模式在隐藏私有实现细节、减少编译依赖和应对ABI（应用二进制接口）变化时的关键作用。 现代构建系统集成： 探讨如何使用 CMake 3.15+ 来管理 C++20 模块、协程库和第三方依赖，确保项目在不同平台上的可移植性和自动化构建流程。 --- 本书特色： 本书的所有代码示例均采用 C++17/20 标准，并经过严格的编译和性能验证。我们专注于“为什么”要使用某种特性，而不仅仅是“如何”使用，帮助读者从根本上理解现代 C++ 语言设计者的意图，从而写出既高效又优雅的下一代 C++ 代码。

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这本书，我断断续续地读了有好几个月了。起初，我抱着一种“学点新技巧，让代码更好看”的心态，毕竟 Visual Studio 2010 已经是我的老伙计了，我对它熟悉得就像自己的双手。书的封面倒是挺吸引人的，那种专业感油然而生。翻开第一页，扑面而来的是一股浓厚的“微软官方认证”的味道，让我的信心倍增。我尤其期待书中能深入讲解那些我平时不太敢轻易触碰的重构操作，比如把一个庞大无比的类拆分成几个小巧玲珑的组件，或者将那些盘根错节的继承关系梳理得井井有条。我一直觉得，代码的优雅和效率是相辅相成的，而“重构”无疑是实现这种优雅的必经之路。书中那些用 Visual Studio 2010 提供的各种内置工具来辅助重构的例子，更是让我眼前一亮。我常常在想，这些工具到底隐藏了多少我不知道的潜能，又能在多大程度上减轻我手动重构的痛苦和风险。书中的章节安排也算合理，循序渐进，从基础概念到高级技巧，似乎都在试图一步步把我引向重构大师的殿堂。当然，我也清楚，理论知识只是敲门砖，真正的精髓还得靠实践。所以，在阅读过程中，我都会时不时地对照着自己手头的项目，尝试着去应用书中提到的方法。每一次成功的小小的重构，都给我带来一种莫大的成就感，让我对代码的掌控力又提升了一分。不过，我确实遇到过一些地方，书中的讲解虽然详细，但我总觉得离我实际遇到的情况还有点距离，需要自己再花点心思去揣摩和转化。这也许就是学习的常态吧，毕竟每个项目都有其独特性。总体来说，这本书为我打开了一扇新的大门，让我对如何写出更具可维护性、可扩展性的代码有了更深刻的认识，也更加信任 Visual Studio 2010 在这方面的强大能力。

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我一直认为，代码的生命周期不仅仅在于功能的实现，更在于其长期的可维护性和可扩展性。而“重构”正是实现这一目标的关键。《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》这本书，对我而言，就像是一本为我量身定制的指南，它精确地指出了在 Visual Studio 2010 这个我熟悉的平台上，如何将重构的理念转化为实际行动。书中的讲解，非常注重实战性。它并没有枯燥地罗列理论，而是通过一系列真实的代码场景，生动地展示了各种重构技巧的应用。我特别喜欢书中关于“提取类”的案例。我常常在项目中遇到一些承担了太多职责的类，它们就像一个万能胶，什么都做，但什么都不精。书中清晰地展示了如何将这些“大而全”的类分解成多个更小、更专注的类，每个类只负责一项特定的功能。而 Visual Studio 2010 的自动化重构工具，更是极大地简化了这个过程，让我能够快速、安全地完成类的拆分，而不必担心引入新的错误。此外，书中关于“替换条件表达式以多态取代”的讲解，也让我眼前一亮。我曾经在项目中遇到过大量的“if-else if-else”结构，它们随着功能的增加而不断膨胀，使得代码难以理解和维护。书中展示了如何利用多态的优势，将这些条件逻辑转化为更优雅、更易于扩展的对象模型。这不仅仅是代码风格的改进，更是设计思想的升华。这本书让我更加深刻地理解了“持续重构”的重要性，它不是一次性的工程，而是贯穿于整个软件开发生命周期中的一个重要环节。通过这本书，我学会了如何在日常开发中，有意识地识别代码中的“坏味道”，并利用 Visual Studio 2010 的工具，循序渐进地进行优化，从而构建出更加健壮、易于维护的软件系统。

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当我对 Visual Studio 2010 的功能越来越熟悉，我开始思考如何在代码的“内在质量”上更进一步。这时候，《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》这本书的出现，恰好满足了我的这一需求。这本书最吸引我的地方在于，它并没有停留在理论层面，而是将重构与 Visual Studio 2010 的实际功能紧密结合，为开发者提供了一套可操作的解决方案。我特别欣赏书中对“代码坏味道”的系统性梳理，以及如何针对这些“坏味道”运用 Visual Studio 2010 的重构工具来解决。例如，书中对“过长的函数”的分析，让我明白了为何冗长的函数会降低代码的可读性和可测试性，以及如何通过“提取方法”来将其分解成更小、更专注的函数。Visual Studio 2010 的自动化重构功能，使得这一过程变得异常简单和安全。此外，书中关于“类耦合过高”问题的探讨，也给了我很大的启发。我过去常常会因为某个类需要调用另一个类中的方法，而直接在类中添加对另一个类的引用，导致类之间的依赖关系错综复杂。书中展示了如何通过“提取接口”或“依赖注入”等技术，来降低类之间的耦合度，从而提高代码的灵活性和可维护性。最让我觉得珍贵的是，这本书强调了重构的“持续性”。它鼓励开发者将重构融入日常的开发流程中，而不是将其视为一个独立的、昂贵的工程。通过这本书，我学会了如何在 Visual Studio 2010 的强大支持下，有意识地、循序渐进地提升我的代码质量，构建出更具长期价值的软件。

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在我漫长的编程生涯中，我一直秉持着“代码是活的，需要不断打磨”的理念。而《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》这本书，则是我在这条道路上遇到的一个里程碑。《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，它将那些抽象的重构理论，通过 Visual Studio 2010 这个我信赖的平台，具象化为可执行的步骤。我尤其喜欢书中对“移动方法”和“移动字段”的深入解析。过去，我常常因为代码块之间的“顺手”而将其放在某个类中，导致类的职责不明确，耦合度增高。这本书通过清晰的案例，展示了如何识别这些“错位”的代码，并利用 Visual Studio 2010 的智能重构功能，将它们迁移到更合适的位置。这不仅提升了代码的内聚性，也降低了类的耦合度。此外，书中对“以查询取代参数”和“以子类取代条件表达式”的讲解，也让我看到了代码优化的更多可能性。我过去常常为了避免重复计算，将一些查询逻辑直接写在方法参数中，使得方法签名变得冗长且难以理解。书中展示了如何将这些查询逻辑封装成独立的查询方法，从而提高代码的可读性和可维护性。最让我欣喜的是，这本书强调了“小步快跑”的重构原则。它鼓励开发者在不破坏现有功能的前提下，逐步进行代码优化，从而降低重构的风险。这本书为我提供了一个清晰的重构路线图，让我能够更自信地在 Visual Studio 2010 的环境下，不断提升代码的质量和工程实践水平。

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翻阅这本《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》，我感受到一种前所未有的实操指导。以往阅读关于重构的书籍，大多停留在理论层面，讲解各种设计模式和重构技巧，但往往缺乏与具体开发工具的结合，这使得我在实际应用时总觉得“纸上谈兵”。这本书恰恰弥补了这一遗憾，它将重构的概念与 Visual Studio 2010 的强大功能紧密地联系在一起，为开发者提供了一套完整的、可执行的重构流程。书中对 Visual Studio 2010 内置重构工具的介绍，可谓是详尽入微。我过去对某些自动化重构功能只是有所耳闻，但并不清楚其具体用法和强大之处。这本书通过大量的代码示例，一步步地演示了如何利用“重命名”、“提取方法”、“内联方法”、“更改签名”等功能，来安全、快速地修改代码结构。特别是关于“提取方法”的讲解，让我印象深刻。我常常会遇到一些冗长的、包含了太多逻辑的方法，读起来非常费力。书中展示了如何将这些庞大的方法拆分成多个更小的、职责单一的方法，不仅提高了代码的可读性，也使得每个方法都更容易被测试和复用。此外，书中关于如何识别“代码坏味道”并选择合适的重构策略的讲解，也极具价值。它帮助我建立了一种“代码健康体检”的思维模式，让我能够主动发现代码中存在的问题，并有针对性地进行优化。我尤其喜欢书中关于“推迟重构”的建议，它强调了在开发过程中，应该优先保证功能的实现，然后在合适的时机进行重构，避免一次性进行大规模的改动，从而降低风险。这本书的内容，对于任何希望在 Visual Studio 2010 环境下提升代码质量的开发者来说，都具有非常高的参考价值。

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这本书为我打开了一扇通往更高层次代码驾驭能力的大门。我之所以购买它，是因为我深知，一个优秀的开发者不仅仅是能够写出实现功能的代码，更重要的是能够写出易于理解、易于维护、易于扩展的代码。《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》恰好满足了这一需求。书中对 Visual Studio 2010 强大重构工具的整合运用，让我耳目一新。我过去对于“重命名”、“提取类”等功能，只是模糊的了解，但这本书通过大量的实战案例，让我清晰地看到了它们是如何被应用到实际的重构场景中的。我印象特别深刻的是，书中关于“替换继承以委托”的讲解。我曾经在项目中遇到过一些复杂的继承关系，它们使得代码变得脆弱，修改起来困难重重。书中展示了如何通过委托的方式，将继承关系转化为组合关系，从而提高代码的灵活性和可维护性。这不仅仅是代码结构的调整，更是一种设计思路的转变。此外，书中关于“引入参数对象”的讲解，也让我受益匪浅。我发现，当一个方法需要传递多个参数时，如果将这些参数封装成一个对象，不仅可以简化方法签名，还能更好地组织相关的数据，提高代码的可读性。最让我欣喜的是，这本书并没有停留在“如何重构”的层面，而是深入探讨了“何时重构”、“为何重构”等更深层次的问题。它帮助我建立了一种“代码健康”的观念，让我能够主动地去识别代码中的“坏味道”，并有策略地进行优化。这本书为我提供了一个清晰的路线图，指引我在 Visual Studio 2010 的环境中，不断提升代码的质量和可持续性。

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这本书的问世，在我看来，恰好填补了当时 Visual Studio 2010 用户在代码重构方面的知识真空。我记得那段时间，大家对如何高效地优化现有代码库，尤其是那些经过长时间迭代、逐渐变得臃肿的代码，有着普遍的困惑。市面上关于重构的书籍不少，但能将理论与具体 IDE 工具结合得如此紧密的，却不多见。“Microsoft Visual Studio 2010”这个前缀，一下子就点明了它的独特性和实用性。我当初购买这本书，主要就是冲着它能够提供一套切实可行的、基于我熟悉开发环境的重构方案。书中的案例分析，我印象特别深刻。它并没有仅仅停留在“是什么”的层面，而是深入剖析了“为什么”需要重构，以及在不同场景下，哪种重构手法最合适。比如，对于那些“上帝对象”式的类，书中提供了多种拆分策略，并且详细演示了如何在 Visual Studio 2010 中利用“提取类”、“提取接口”等自动化重构工具，一步步地将庞大的类分解成更小、更专注的单元，极大地降低了类的复杂度，也提高了代码的可读性和可测试性。我特别欣赏书中关于“安全重构”的理念，强调在进行任何改动之前，都要确保有完善的单元测试作为后盾。这对于我这种担心“一不小心就改坏了”的开发者来说，无疑是定心丸。书中关于测试驱动开发（TDD）与重构相结合的讲解，也让我受益匪浅。它让我明白，测试不仅仅是为了验证代码的正确性，更是重构过程中不可或缺的安全网。通过书中对 Visual Studio 2010 调试器和代码分析工具的巧妙运用，我学会了如何更精准地定位代码中的问题，以及如何利用工具来自动化一些繁琐的重构步骤。尽管书中的内容涵盖范围很广，但我觉得它在保持专业性的同时，并没有牺牲易理解性，这对于我这样希望在工作之余提升自己技能的开发者来说，非常重要。

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当我拿到这本《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》时，我的内心是充满期待的。我一直以来都在使用 Visual Studio 2010 进行日常开发，对它的功能可以说是了如指掌，但总觉得在代码的优化和结构的改善方面，还有很多潜力未被挖掘。这本书就像一把钥匙，为我打开了 Visual Studio 2010 中那些隐藏的重构宝藏。书中对各种重构模式的讲解，我尤其喜欢。它不仅仅是简单地列举几种常见的重构方法，而是深入分析了每种模式的适用场景、潜在风险以及如何利用 Visual Studio 2010 的强大功能来安全高效地执行。例如，书中关于“移动方法”和“移动字段”的章节，我反复看了好几遍。我过去常常因为觉得某个方法或字段放在当前的类里“还可以”，就没有去考虑它是否真的属于这个类，导致类之间的耦合度很高。这本书通过生动的示例，展示了如何识别这些“错位”的代码，并利用 Visual Studio 2010 的自动化重构工具，将它们迁移到更合适的位置，从而显著改善了代码的内聚性和模块化。我非常欣赏书中关于“提取超类”和“提取接口”的讲解。我曾经遇到过许多重复的代码片段，虽然可以通过简单的复制粘贴来解决，但这无疑是技术债。书中提供的重构方法，让我学会了如何将这些重复逻辑抽象出来，形成公共的基类或接口，大大提高了代码的复用性，也为将来的修改提供了便利。更重要的是，书中对于如何评估重构的效益，以及如何平衡重构投入和产出，也给了我很多启发。它让我明白，重构并非盲目地追求代码的“完美”，而是在保证项目进度和质量的前提下，有策略地进行优化。总而言之，这本书为我提供了一个非常宝贵的视角，让我能够更好地利用 Visual Studio 2010 来提升代码质量。

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我一直认为，软件的质量不仅仅体现在功能上，更体现在其底层的代码结构上。而“重构”正是提升代码质量的关键。《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》这本书，为我提供了宝贵的指导。它将重构这一重要的软件工程实践，与我熟悉的 Visual Studio 2010 开发环境紧密结合，为我提供了一套切实可行的实操方案。书中对 Visual Studio 2010 各种自动化重构工具的运用，让我大开眼界。我过去常常在手动修改代码时，担心会引入新的bug，而这本书通过详实的案例，演示了如何利用“提取方法”、“内联变量”、“移除死代码”等功能，来安全、高效地对代码进行优化。例如，书中关于“提取接口”的讲解，让我学会了如何将一个类中某些特定的行为抽象出来，形成一个接口，从而实现更灵活的依赖注入和代码扩展。这对于我构建可插拔的系统非常有帮助。此外，书中对“拆分循环”和“合并关联的条件表达式”的讲解，也让我明白了如何简化代码逻辑，提高可读性。我过去常常会将一些逻辑相似的循环写在一起，使得代码冗长且难以理解。而这本书展示了如何将它们拆分开，让每个循环只专注于一项任务。最让我印象深刻的是，书中对于“重构的衡量标准”的探讨。它不仅仅教会我如何进行重构，更让我明白了重构的价值所在，以及如何在项目中合理地安排重构的优先级。这本书为我提供了一个全面的视角，让我能够在 Visual Studio 2010 的环境中，不断打磨我的代码，构建出更具鲁棒性和可持续性的软件。

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在我看来，《Refactoring with Microsoft Visual Studio 2010》这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一次深度的工作坊。它将我从一个只是“写代码”的开发者，提升到了一个“思考代码如何被更好写”的工程师。这本书最让我称道的是，它没有回避 Visual Studio 2010 作为一个 IDE 在重构过程中的辅助作用。过去，我常常认为重构主要依赖于开发者自身的经验和对代码的理解，但这本书让我看到了 IDE 的强大之处。书中对 Visual Studio 2010 快捷键和重构菜单的详细介绍，让我大开眼界。我学会了如何利用“查找所有引用”、“转到定义”等功能来快速理解代码的依赖关系，并结合“提取成员”、“封装字段”等自动化重构操作，来安全地修改代码结构。特别让我印象深刻的是，书中关于“修改方法签名”的讲解。我经常在项目中需要修改方法的参数列表，手动修改不仅耗时，而且容易出错。而 Visual Studio 2010 的自动化重构功能，能够一次性更新所有调用该方法的地方，极大地减少了人工错误，也提升了开发效率。此外，书中对于“封装集合”和“以对象取代原语”的讨论，也给了我很多启发。它让我明白了，有时候一些看似简单的原语类型，如果被恰当地封装成对象，能够带来更好的封装性和扩展性。这本书不仅提供了“怎么做”的指导，更重要的是，它教会了我“为什么这么做”，以及在什么场景下应用哪种重构方法是最合适的。它帮助我建立了一种“代码洁癖”的意识，让我能够更主动地去追求代码的优雅和质量。

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