现代C++探秘：编码、工程与科研必修（基于C++ 14）（英文版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[德] Peter Gottschling（彼得·哥特史林） 著

图书标签:

• C++
• C++14
• 现代C++
• 编程
• 工程
• 科研
• 算法
• 数据结构
• 软件开发
• 计算机科学
• 技术图书

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121308543

版次：1

商品编码：12058695

品牌：Broadview

包装：平装

丛书名： 原味精品书系

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：456

字数：576000

编辑推荐

适读人群 ：C++编程人员

经典原味，基于C++14，编码、工程与科研必修。

深入介绍，快速入门C++，编写高质量、高性能软件。

本书作者为C++标准委员会成员，拥有丰富的C++教学经验。

内容简介

　　如今科学工程项目越来越大、越来越复杂，许多项目都采用C++编程语言来完成。本书深入介绍了基于C++编程语言高级功能的复杂方法，旨在帮助您快速入门，实现如表达式模板之类的高级技术。您还将学习如何使用C++编程语言的强大类库：标准模板库（STL）以及用于算法、线性代数、微分方程、图形的科学类库。书中演示了如何使用面向对象、泛型编程、元编程和过程技术来编写清晰明了、富有表达力的软件。当您学完本书，将掌握如何使用C++编程语言来编写高质量、高性能的软件。

作者简介

　　Peter Gottschling 热衷于编写前沿的科学计算软件，他希望他的热情也能感染读者。因为职业的缘故他编写了 MTL4（矩阵模板库 4），同时也是 Boost Graph Library 的作者之一。他曾在多个 C++ 课程和专业培训中分享过开发经验，并撰写了本书。

　　他是 C++ 标准委员会成员，德国程序语言标准委员会副主席，也是德累斯顿 C++ 用户组的创始人。他年轻时在德累斯顿工业大学就读，同时在数学和计算机科学专业上达到了学士水平，并*终获得了计算机科学的博士学位。莱比锡建城一千年时，他离开了学术机构，回到了他*爱的故乡莱比锡，创建了自己的公司 SimuNova。

　　他已婚并育有四名子女。

目录

Contents

Preface V

NNNN C++ V

Reasons to Read This Book VI

The Beauty and the Beast VI

Languages in Science and Engineering VIII

Typographical Conventions IX

Acknowledgments XI

About the Author XII

Chapter 1 C++ Basics 1

1.1 Our First Program 1

1.2 Variables 3

1.2.1 Constants 5

1.2.2 Literals 6

1.2.3 Non-narrowing Initialization 7

1.2.4 Scopes 8

1.3 Operators 10

1.3.1 Arithmetic Operators 11

1.3.2 Boolean Operators 14

1.3.3 Bitwise Operators 15

1.3.4 Assignment 15

1.3.5 Program Flow 16

1.3.6 Memory Handling 17

1.3.7 Access Operators 17

1.3.8 Type Handling 17

1.3.9 Error Handling 18

1.3.10 Overloading 18

xiii

前言

学习C++ 的理由

阅读本书的理由

美女与野兽

科学和工程领域的计算机语言

体例

致谢

关于作者

1.3.11 Operator Precedence 18

1.3.12 Avoid Side Effects! 18

1.4 Expressions and Statements 21

1.4.1 Expressions 21

1.4.2 Statements 21

1.4.3 Branching 22

1.4.4 Loops 24

1.4.5 goto 27

1.5 Functions 28

1.5.1 Arguments 28

1.5.2 Returning Results 30

1.5.3 Inlining 31

1.5.4 Overloading 31

1.5.5 main Function 33

1.6 Error Handling 34

1.6.1 Assertions 34

1.6.2 Exceptions 35

1.6.3 Static Assertions 40

1.7 I/O 40

1.7.1 Standard Output 40

1.7.2 Standard Input 41

1.7.3 Input/Output with Files 41

1.7.4 Generic Stream Concept 42

1.7.5 Formatting 43

1.7.6 Dealing with I/O Errors 44

1.8 Arrays, Pointers, and References 47

1.8.1 Arrays 47

1.8.2 Pointers 49

1.8.3 Smart Pointers 51

1.8.4 References 55

1.8.5 Comparison between Pointers and References 55

1.8.6 Do Not Refer to Outdated Data! 55

1.8.7 Containers for Arrays 56

1.9 Structuring Software Projects 58

1.9.1 Comments 59

1.9.2 Preprocessor Directives 60

1.10 Exercises 63

1.10.1 Age 63

1.10.2 Arrays and Pointers 64

1.10.3 Read the Header of a Matrix Market File 64

Chapter 2 Classes 65

2.1 Program for Universal Meaning Not for Technical Details 65

2.2 Members 67

2.2.1 Member Variables 67

2.2.2 Accessibility 68

2.2.3 Access Operators 70

2.2.4 The Static Declarator for Classes 70

2.2.5 Member Functions 71

2.3 Setting Values: Constructors and Assignments 72

2.3.1 Constructors 72

2.3.2 Assignment 81

2.3.3 Initializer Lists 82

2.3.4 Uniform Initialization 83

2.3.5 Move Semantics 85

2.4 Destructors 89

2.4.1 Implementation Rules 89

2.4.2 Dealing with Resources Properly 90

2.5 Method Generation R′esum′e 95

2.6 Accessing Member Variables 96

2.6.1 Access Functions 96

2.6.2 Subscript Operator 97

2.6.3 Constant Member Functions 98

2.6.4 Reference-Qualified Members 99

2.7 Operator Overloading Design 100

2.7.1 Be Consistent! 101

2.7.2 Respect the Priority 101

2.7.3 Member or Free Function 102

2.8 Exercises 104

2.8.1 Polynomial 104

2.8.2 Move Assignment 104

2.8.3 Initializer List 105

2.8.4 Resource Rescue 105

Chapter 3 Generic Programming 107

3.1 Function Templates 107

3.1.1 Instantiation 108

3.1.2 Parameter Type Deduction 109

3.1.3 Dealing with Errors in Templates 113

3.1.4 Mixing Types 113

3.1.5 Uniform Initialization 115

3.1.6 Automatic return Type 115

3.2 Namespaces and Function Lookup 115

3.2.1 Namespaces 115

3.2.2 Argument-Dependent Lookup 118

3.2.3 Namespace Qualification or ADL 122

3.3 Class Templates 123

3.3.1 A Container Example 124

3.3.2 Designing Uniform Class and Function Interfaces 125

3.4 Type Deduction and Definition 131

3.4.1 Automatic Variable Type 131

3.4.2 Type of an Expression 132

3.4.3 decltype(auto) 133

3.4.4 Defining Types 134

3.5 A Bit of Theory on Templates: Concepts 136

3.6 Template Specialization 136

3.6.1 Specializing a Class for One Type 137

3.6.2 Specializing and Overloading Functions 139

3.6.3 Partial Specialization 141

3.6.4 Partially Specializing Functions 142

3.7 Non-Type Parameters for Templates 144

3.8 Functors 146

3.8.1 Function-like Parameters 148

3.8.2 Composing Functors 149

3.8.3 Recursion 150

3.8.4 Generic Reduction 153

3.9 Lambda 154

3.9.1 Capture 155

3.9.2 Capture by Value 156

3.9.3 Capture by Reference 157

3.9.4 Generalized Capture 158

3.9.5 Generic Lambdas 159

3.10 Variadic Templates 159

3.11 Exercises 161

3.11.1 String Representation 161

3.11.2 String Representation of Tuples 161

3.11.3 Generic Stack 161

3.11.4 Iterator of a Vector 162

3.11.5 Odd Iterator 162

3.11.6 Odd Range 162

3.11.7 Stack of bool 162

3.11.8 Stack with Custom Size 163

3.11.9 Deducing Non-type Template Arguments 163

3.11.10Trapezoid Rule 163

3.11.11 Functor 164

3.11.12Lambda 164

3.11.13 Implement make_unique 164

Chapter 4 Libraries 165

4.1 Standard Template Library 165

4.1.1 Introductory Example 166

4.1.2 Iterators 166

4.1.3 Containers 171

4.1.4 Algorithms 179

4.1.5 Beyond Iterators 185

4.2 Numerics 186

4.2.1 Complex Numbers 186

4.2.2 Random Number Generators 189

4.3 Meta-programming 198

4.3.1 Limits 198

4.3.2 Type Traits 200

4.4 Utilities 202

4.4.1 Tuple 202

4.4.2 function 205

4.4.3 Reference Wrapper 207

4.5 The Time Is Now 209

4.6 Concurrency 211

4.7 Scientific Libraries Beyond the Standard 213

4.7.1 Other Arithmetics 214

4.7.2 Interval Arithmetic 214

4.7.3 Linear Algebra 214

4.7.4 Ordinary Differential Equations 215

4.7.5 Partial Differential Equations 215

4.7.6 Graph Algorithms 215

4.8 Exercises 215

4.8.1 Sorting by Magnitude 215

4.8.2 STL Container 216

4.8.3 Complex Numbers 216

Chapter 5 Meta-Programming 219

5.1 Let the Compiler Compute 219

5.1.1 Compile-Time Functions 219

5.1.2 Extended Compile-Time Functions 221

5.1.3 Primeness 223

5.1.4 How Constant Are Our Constants? 225

5.2 Providing and Using Type Information 226

5.2.1 Type Traits 226

5.2.2 Conditional Exception Handling 229

5.2.3 A const-Clean View Example 230

5.2.4 Standard Type Traits 237

5.2.5 Domain-Specific Type Properties 237

5.2.6 enable-if 239

5.2.7 Variadic Templates Revised 242

5.3 Expression Templates 245

5.3.1 Simple Operator Implementation 245

5.3.2 An Expression Template Class 248

5.3.3 Generic Expression Templates 251

5.4 Meta-Tuning: Write Your Own Compiler Optimization 253

5.4.1 Classical Fixed-Size Unrolling 254

5.4.2 Nested Unrolling 257

5.4.3 Dynamic Unrolling?CWarm-up 263

5.4.4 Unrolling Vector Expressions 265

5.4.5 Tuning an Expression Template 266

5.4.6 Tuning Reduction Operations 269

5.4.7 Tuning Nested Loops 276

5.4.8 Tuning R′esum′e 282

5.5 Exercises 283

5.5.1 Type Traits 283

5.5.2 Fibonacci Sequence 283

5.5.3 Meta-Program for Greatest Common Divisor 283

5.5.4 Vector Expression Template 284

5.5.5 Meta-List 285

Chapter 6 Object-Oriented Programming 287

6.1 Basic Principles 287

6.1.1 Base and Derived Classes 288

6.1.2 Inheriting Constructors 291

6.1.3 Virtual Functions and Polymorphic Classes 292

6.1.4 Functors via Inheritance 297

6.2 Removing Redundancy 298

6.3 Multiple Inheritance 299

6.3.1 Multiple Parents 300

6.3.2 Common Grandparents 301

6.4 Dynamic Selection by Sub-typing 306

6.5 Conversion 308

6.5.1 Casting between Base and Derived Classes 309

6.5.2 const-Cast 313

6.5.3 Reinterpretation Cast 313

6.5.4 Function-Style Conversion 314

6.5.5 Implicit Conversions 315

6.6 CRTP 316

6.6.1 A Simple Example 316

6.6.2 A Reusable Access Operator 318

6.7 Exercises 320

6.7.1 Non-redundant Diamond Shape 320

6.7.2 Inheritance Vector Class 320

6.7.3 Clone Function 320

Chapter 7 Scientific Projects 321

7.1 Implementation of ODE Solvers 321

7.1.1 Ordinary Differential Equations 321

7.1.2 Runge-Kutta Algorithms 323

7.1.3 Generic Implementation 325

7.1.4 Outlook 331

7.2 Creating Projects 332
……

精彩书摘

致谢

按照时间顺序，我首先想感谢 Karl Meerbergen 和他的同事们。本书起始于我和 Karl在 KU Leuven 执教时所使用的 80 页讲义。随着时间的推移，其中多数段落已被重写，但是初始版本仍然是本书写作过程中的原动力。在 7.1 节 ODE解算器（ Solver）实现的部分，我欠了 Mulansky一个大人情。

非常感谢 Jan Christiaan van Winkel 和 Fabio Fracassi，他们对手稿的每一个细节都进行了仔细检查，并在 C++ 标准的合规性和行文的可理解性上提出了许多建议。

特别感谢 Bjarne Stroustrup 在成书上所给予的策略上的提示，助我与 Addison-Wesley 建立联系，并且慷慨地允许我使用他已有的材料，以及 —创造了 C++。所有这些审校者都敦促我尽可能地使用 C++11 和 C++14 的特性来取代以前的讲稿内容。

此外，我还要感谢 Karsten Ahnert 的建议和 Markus Abel帮助我精炼原本冗长的前言。

当我为 4.2.2.6 节寻找一个有趣的随机数应用时， Jan Rudl 建议我可以使用他在课程教学中所使用的股价演变的案例。

感谢德累斯顿工业大学，让我得以在数学部门教授了三年多的 C++，并且感谢我的学生们在课程中给予了我建设性的反馈。同样，非常感谢参与我的 C++ 培训的学员们。

十分感谢编辑 Greg Doench 在本书中接受我既严肃又轻松的风格，也感谢他长期与我讨论写作方案直到我们都满意为止。同时也感谢他提供的专业支持，没有他这本书永远不可能出版。

Elizabeth Ryan 负责管理全书的制作过程，同时耐心地满足了我所有的特殊要求。

最后，我衷心感谢我的家人 —我的妻子 Yasmine，以及我的孩子 Yanis、Anissa、 Vincent 和 Daniel —你们为我牺牲了原本全家人共度的时光，令我可以将时间投入到本书的写作上。

前言/序言

世界由C++ （以及它的C子集）构建。

—— Herb Sutter

Google、Amazon和Facebook的基础架构很多都由C++构建。此外，相当一部分底层技术也是由C++实现的。在电信领域，几乎所有固定电话和手机的连接都由C++软件驱动。最重要的是，德国所有主要传输节点都是用C ++处理的，这意味着笔者的家庭也依赖于C ++软件。

即便是由其他语言撰写的软件也会依赖于C++，因为最流行的编译器如Visual Studio、Clang、Gnu编译器包和Intel编译器都是用C++实现的。Windows平台上的程序也多由C++实现，如Microsoft Office套件。可以说C++是无所不在的。甚至您的手机和汽车也会包含由C ++开发的组件。C++的发明者Bjarne Stroustrup制作了一个网页，列出了由C++开发的应用清单，上文的例子也多源自于这个网页。

在科学和工程中，许多高质量的软件包都是用C++实现的。当项目超过一定大小且数据结构非常复杂的情况下更能凸显C++的强大能力。这也是为什么大量科学和工程模拟软件都 使用C++的原因。随便举几个例子，比如该领域的领头羊Abaqus、deal.II、FEniCS以及OpenFOAM。知名CAD软件CATIA也由C++开发。得益于更强大的处理器和改进的编译器， C++在嵌入式系统上的应用也越来越多。当然，并不是所有的现代语言特性和库都可以用在这些平台上。

最后，如果一个项目可以重新开发，我们不知道有多少项目会使用C++而不是C实现。例如，作者的好友Matt Knepley是非常成功的科学计算程序库PETSc的作者之一，如果可以重写这个库的话，他会选择C++来实现它。

学习C++的理由

和其他语言不同，从充分贴近硬件的开发，到高级抽象的开发，C++几乎都能胜任。底层开发——比如用户定制的内存管理（User defined memory management）——可以让程序员了解程序执行过程中的细节，也能帮助您理解由其他语言开发的程序的行为。利用C++可以编写执行效率非常高的程序，仅仅可能比使用机器语言编写的程序慢上一点点，但是后者要付出更多的努力。然而，在死磕性能调优之前（Hardcore Performance Tuning），您应该首先关注如何开发逻辑清晰、表达准确的程序。

而这正是C++高层特性的用武之地。C++直接支持多种编程范式（Programming Paradigms）：面向对象编程（Object Oriented Programming）（第6章）、泛型编程（Generic Programming）（第3章）、元编程（Metaprogramming）（第5章）、并发编程（Concurrent Programming）（见4.6节）和过程化编程（Procedural Programming）（见1.5节），等等。C++还发明了好几种编程技术，例如RAII（见2.4.2.1节）和表达式模板（Expression templates）（见5.3节）。C++的表达能力如此之强，故而经常可以在不改变语言的情况下发明新的技术。也许有一天您也会发明一种新的技术呢。

阅读本书的理由

本书素材已经经过了多人的检验。作者执教课程C++ for Scientist已有三年，每年两个学期。这门课的学生多来自于数学系，也有一些来自于物理和工程专业。在课程学习之前，他们通常没有C++基础，但在学完这门课程后就可以实现如表达式模板（见5.3节）之类的高级技术。您可以按照自己的节奏阅读本书：直接跟着本书路线完成学习，或者通过阅读附录A，了解更多示例和背景知识。

美女与野兽

编写C++程序有多种方式，本书将循序渐进地指导读者使用更加高级的风格。这需要使用到C++的高级特性。这些特性看起来挺吓人，但是习惯之后，它们不仅应用更加广泛，也更为高效且易读。

我们用下面这个例子作为您对C++的第一印象：恒定步长的梯度下降法。原理非常简单，用其梯度函数例如g(x)来计算f(x)的最陡下降，并且用固定大小的步长追随这个梯度方向到相邻的局部最小值。 算法的伪代码也非常简单：

算法1：梯度下降算法

输入：初始值x，步长s，终止条件epsilon，函数f，梯度函数g

输出：局部最小值x

这个简单算法我们提供了两种实现。我们看一下下面代码并思考一下，不考虑它们的技术细节。

它们看起来非常相似，但我们会告诉您哪一个是我们喜欢的。第一个版本差不多是纯C语言，您可以用C编译器编译。这个版本的好处就是看起来很直观，使用double类型的2D函数。但是我们更喜欢第二个版本，因为它用途更广，具有任意值类型的任意维度函数。令人惊奇的是这个多功能的版本并没有降低效率。相反，函数F和G可以内联（见1.5.3节）节省了函数调用开销，而在左边版本中显式的（丑陋的）函数指针使得这种优化变得更困难。

如果您是一个有耐心的读者，就可以在附录A中（A.1）找个一个比较新旧样式的更详细的例子。附录中的案例更能体现使用现代风格编程的好处。当然，我们不希望您为这些新旧样式的小冲突折腾太久。

科学和工程领域的计算机语言

“如果所有的数值类软件都在可以用C++编写而不损失效率，那自然很好。但在我们找到一种既能高效计算，又不违反C++类型系统的方法之前，还是用Fortran、汇编，或者针对体系结构优化过的方法更好。”

——Bjarne Stroustrup

科学计算和工程软件可以使用不同的编程语言编写，而哪种语言最合适则主要取决于我们的目标和可用的资源。

? 当我们仅使用现有算法时，那么最好选择数学工具软件如MATLAB、Mathematica、R等。但如果希望在它们的基础上通过一些细粒度的运算（如标量计算）实现自己的算法，那么我们会发现它的性能将显著下降。当然如果问题本身很小，或者用户非常有“耐心”，这自然不是问题。否则，就需要寻找其他语言来实现我们的问题。

? Python非常适合快速开发。它也包含了大量科学计算的库，比如scipy和numpy。使用这些库（这些库本身通常由C或者C++实现），我们也能开发出很高效的应用程序。和数学工具软件一样，细粒度实现的用户定义算法也会牺牲性能。如果要快速实现中小型任务，Python非常适合。但如果项目足够大，编译器的重要性就会逐渐体现出来（例如当参数不匹配时拒绝赋值）。

? Fortran也会适用于工程和科学计算，因为Fortran上拥有大量经过充分优化的操作，如密集矩阵运算。它非常适合完成那些老派教授的作业（这些作业本身很适合Fortran）。而依据作者的经验，在Fortran中引入新的数据结构非常麻烦，因此在Fortran中编写一个大规模的模拟程序是个相当大的挑战——在今天，这样的选题只有少数人能勉为其难地接受。

? C语言有着很好的性能，用C编写的软件数量非常多。C的语言核心小，易于学习。使用C语言开发的挑战在于，需要使用简陋而危险的语言特性例如指针（见1.8.2节）和宏（见1.9.2.1节）去实现大型的、无Bug的软件。

? 当应用程序的主要组件Web或图形界面组件没有特别密集的运算时，Java、C#、PHP这一类的语言是非常好的选择。

? 开发大型、高质量、高性能的应用程序是C++尤为擅长的。并且开发过程也不会十分漫长而痛苦。通过正确的抽象，可以飞快地编写C++程序。在未来会有更多的科学计算库出现在C++标准中。

显然，我们所了解的语言越多，选择的余地也就越大；对语言了解的越深入，我们做出的选择也越明智。此外，大型项目也常包含多个用不同语言开发的组件，多数情况下起码性能关键的内核部分都是由C或者C++实现的。总而言之，学习C++一定是一段有趣的过程，深入理解它，一定能帮助您成为一名出色的程序员。

体例

新术语使用斜体（italic）。C++源代码使用等宽字符（monospace）。一些重要的细节被标记为粗体（boldface）。

类、函数、变量与常量一律使用小写字母，也可能会用到下划线。矩阵使用特殊的标记，我们一般使用单个大写字母来代表矩阵。模板参数和Concepts以大写开头，大写分割（CamelCase）。程序输出和命令行，使用打字机字体（typewriter font）。

如果程序需要C++3、C++11或者C++14的特性，会用相应的边框来表示。一部分程序仅使用了少量C++11的特性，且很容易替换成C++3的实现，对于它们我们不再另行标注。

? directory/source_code.cpp。

除了一些特别短小的演示代码，所有编程实例都至少在一个编译器上测试过。在段落或小节的开头，我们会用箭头指示出所讨论的代码的路径。

所有程序都作为公有代码仓库置放在Github上：https://github.com/ petergottschling/discovering_modern_cpp。您可以使用以下命令来克隆代码仓库：

git clone https://github.com/petergottschling/discovering_modern_cpp.git。

在Windows上还可以使用更方便的工具TortoiseGit（tortoisegit.org）

《精通现代 C++：赋能高效编码、严谨工程与前沿科研》 内容概述： 本书是一本面向 C++ 开发者，旨在深入剖析现代 C++（特别是 C++14 标准）的核心概念、最佳实践以及在实际编码、软件工程和科研领域中的应用。我们不只是罗列语言特性，而是着重于理解这些特性背后的设计哲学、它们如何协同工作，以及如何利用它们编写出更健壮、更高效、更易于维护的代码。本书的内容将涵盖从基础的内存管理和对象生命周期，到高级的并发编程、模板元编程，再到 C++ 在性能敏感型应用、系统级编程以及数据密集型科研项目中的实际落地。 目标读者： 有一定 C++ 基础的开发者： 熟悉 C++ 基础语法，但希望深入理解现代 C++ 的新特性，提升代码质量和开发效率。 软件工程师： 致力于构建高性能、可扩展、可靠的软件系统，需要在复杂项目中有效运用 C++ 的强大能力。 科研人员： 在需要高性能计算、大规模数据处理或底层系统交互的科研领域，能够利用 C++ 的优势加速研究进程。 对 C++ 语言演进感兴趣的开发者： 希望了解 C++14 标准带来了哪些重要的改进，以及这些改进如何影响代码编写和设计。 核心内容详解： 第一部分：现代 C++ 的基石与精进 1. 高效内存管理与 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）的深入实践： 智能指针的全面解析： 详细探讨 `std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr` 的使用场景、性能考量以及注意事项，重点讲解避免内存泄露和悬垂指针的策略。 自定义内存管理： 在特定场景下，如嵌入式系统或高性能计算，理解和实现自定义内存分配器（allocator）的重要性，以及如何与其集成。 RAII 原则的优雅应用： 不仅局限于资源管理，还将 RAII 推广到锁管理、文件句柄、网络连接等各种需要确保资源正确释放的场景，展示其在提高代码健壮性方面的威力。 2. 对象生命周期与拷贝/移动语义的精妙运用： 拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、移动构造函数、移动赋值运算符： 深刻理解它们的生成规则、用户自定义的实现细节，以及参数传递（值、引用、右值引用）对它们调用的影响。 理解“五/六大函数”： 深入分析析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、移动构造函数、移动赋值运算符（以及可能的拷贝/移动相等运算符）在对象生命周期中的作用，以及 C++11/14 如何通过默认生成和显式声明来简化这些操作。 移动语义的性能飞跃： 详细阐述移动构造和移动赋值如何通过“窃取”资源来避免昂贵的拷贝操作，以及在实际代码中（如容器操作、函数返回值）如何受益于此。 3. C++14 标准的关键特性解读与实战： 泛型 lambda 表达式（Generic Lambdas）： 学习使用 `auto` 关键字在 lambda 中推导参数类型，极大地增强了 lambda 的灵活性和复用性。 返回类型推导（Return Type Deduction for Functions）： 掌握如何在函数定义中使用 `auto` 来推导返回类型，简化函数签名，尤其是在使用 lambda 或复杂表达式作为返回值时。 变量模板（Variable Templates）： 了解如何创建变量的模板版本，方便在编译期根据类型提供常量值，常用于配置、元数据等场景。 二进制字面量（Binary Literals）和数字分隔符（Digit Separators）： 学习使用更直观的方式表示二进制数和长整数，提高代码可读性。 删除的函数（Deleted Functions）与默认函数的显式控制： 深入理解如何通过 `= delete` 来禁用某些函数重载，以及如何通过 `= default` 来显式要求编译器生成默认的成员函数，更精细地控制类行为。 第二部分：构建高效、可靠的软件系统 4. 并发与并行编程的现代之道： 线程（`std::thread`）与同步原语（`std::mutex`, `std::lock_guard`, `std::unique_lock`, `std::condition_variable`）： 深入讲解线程创建、管理，以及如何使用互斥量、条件变量来保证数据的一致性和线程间的协作。 原子操作（`std::atomic`）： 学习使用原子类型来避免竞态条件，特别是在无需完全加锁的轻量级同步场景。 未来（`std::future`）与异步操作（`std::async`）： 掌握如何进行非阻塞式的并发计算，以及如何获取异步任务的结果。 设计模式在并发中的应用： 探讨生产者-消费者模式、读写锁模式等，以及它们如何用 C++ 标准库特性实现。 避免死锁和活锁的策略： 提供实用的技巧和模式，指导读者编写不会发生死锁的并发代码。 5. 模板元编程（Template Metaprogramming）的艺术与应用： 编译期计算与类型萃取： 学习如何利用模板在编译期执行计算，例如计算斐波那契数列、判断类型属性等。 类型特性（Type Traits）与 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）： 深入理解 `std::is_integral`, `std::enable_if` 等工具，以及 SFINAE 原理，如何根据类型特性选择合适的函数重载或模板实例化。 生成式编程： 探索如何利用模板在编译期生成代码，例如自动生成序列化/反序列化代码，减少手动编写样板代码。 性能优化： 理解模板元编程如何通过消除运行时开销来提升程序性能。 6. 现代 C++ 的异常处理与错误报告： 异常分类与使用场景： 学习如何设计合理的异常体系，区分不同类型的错误，并选择合适的时机抛出和捕获异常。 RAII 与异常安全（Exception Safety）： 探讨不同级别的异常安全承诺（基本、强、无异常），以及如何通过 RAII 和精心设计的代码来保证异常安全。 `noexcept` 关键字的使用： 理解 `noexcept` 的作用，以及如何用它来标识不会抛出异常的函数，从而优化性能并帮助编译器进行更有效的代码生成。 错误码与异常的结合使用： 在某些情况下，结合使用错误码和异常可能是一种更灵活的错误处理方式。 第三部分：C++ 在科研与工程领域的实践 7. 高性能计算与数值分析： 向量化（Vectorization）与 SIMD（Single Instruction, Multiple Data）： 介绍如何利用现代 CPU 的 SIMD 指令集（如 SSE, AVX）来加速数据处理，并讨论 C++ 标准库和编译器提供的相关支持。 内存布局与缓存优化： 讲解如何通过合理的数据结构设计和访问模式来最大化 CPU 缓存的利用率，从而提升计算性能。 并行算法与库（如 OpenMP, C++ Concurrency TS）： 探讨如何使用 OpenMP 等并行计算框架，以及 C++ 标准库中不断发展的并发特性来简化并行程序的编写。 数值稳定性与精度问题： 在科学计算中，理解浮点数的精度限制和数值稳定性是至关重要的。 8. 系统级编程与底层交互： 指针、引用与底层数据访问： 深入理解 C++ 如何与内存打交道，以及如何安全地进行底层数据操作。 低级 API 调用与 ABI 兼容性： 学习如何与操作系统 API、硬件接口进行交互，并考虑 ABI（Application Binary Interface）的兼容性问题。 内存映射文件（Memory-Mapped Files）： 探讨如何使用内存映射文件来高效地处理大规模数据文件。 嵌入式系统开发考量： 在资源受限的环境下，C++ 的控制能力和性能优势尤为突出。 9. 面向科研的数据密集型应用： 高效数据结构与算法： 针对大规模数据集，选择并实现最优的数据结构（如哈希表、B 树）和算法。 I/O 性能优化： 学习如何使用缓冲 I/O、异步 I/O 等技术来加速数据的读取和写入。 与外部库集成（如 NumPy, SciPy, TensorFlow/PyTorch 的 C++ API）： 掌握如何在 C++ 项目中调用和集成流行的科学计算和机器学习库。 可视化与报告生成： 介绍如何利用 C++ 生成图表或数据报告，以支持科研成果的展示。 总结： 《精通现代 C++：赋能高效编码、严谨工程与前沿科研》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的现代 C++ 学习体验。我们相信，通过掌握本书所涵盖的核心概念和高级技术，读者不仅能够写出更优质的代码，更能将 C++ 的强大能力应用到复杂多变的软件工程项目和具有挑战性的科研探索中，成为 C++ 领域的真正践行者和创新者。本书将引导您理解 C++ 的“为什么”，而不仅仅是“怎么做”，从而在瞬息万变的科技浪潮中，保持技术的前瞻性和竞争力。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够真正带我深入理解现代C++精髓的书籍，而不是停留在表面的语法讲解。《现代C++探秘：编码、工程与科研必修（基于C++ 14）（英文版）》这个书名，无疑抓住了我的兴趣点。“探秘”二字暗示了其内容的深度和探索性，而“编码、工程与科研必修”则明确了其目标读者群和我自身的需求。C++14标准虽然不是最新的，但它包含了很多核心的现代C++特性，比如泛型 lambda、成员初始化列表的增强、二进制字面量等等，这些特性对于提升代码质量和开发效率至关重要。我非常看重本书能够提供对这些特性的深入剖析，并且展示它们如何在实际的软件工程和科学研究领域得到应用。很多时候，我们知道某个新特性存在，但却不知道如何在复杂的项目中最佳地运用它，或者不知道它能解决哪些具体的问题。我希望这本书能够填补这方面的空白，提供清晰的解释、实际的代码示例以及关于设计模式和最佳实践的指导。英文原版也保证了其内容的权威性和准确性，这对我来说是额外的加分项。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代C++探秘：编码、工程与科研必修（基于C++ 14）（英文版）》的书名确实引人注目，尤其是“探秘”二字，让人对接下来的内容充满了好奇。我一直觉得C++这门语言深不可测，但同时又在软件开发、游戏引擎、高性能计算等众多领域扮演着举足轻重的角色。近些年，随着C++标准的不断更新，特别是C++11、14、17、20等版本的推出，这门语言在易用性、安全性和表达能力上都有了质的飞跃。我一直想找一本能系统性地梳理这些新特性的书籍，并且能够深入浅出地讲解它们的应用场景，尤其是在工程实践和科学研究中的价值。这本书的副标题“编码、工程与科研必修”更是精准地击中了我的痛点，表明它不仅仅停留在语法层面，还会深入探讨如何在实际项目中运用这些现代C++特性来提升开发效率、代码质量和性能。基于C++14的版本定位也恰到好处，既能涵盖许多基础性的现代特性，又不至于过于庞杂，能够让初学者或者从老版本C++转型过来的开发者有一个清晰的学习路径。英文原版更是保证了内容的严谨性和原汁原味，我期待它能带来一些我尚未接触过的视角和深入的洞见。

评分☆☆☆☆☆

我对C++这门语言有着复杂的情感，既爱它的强大和灵活，又有时对其复杂性感到头疼。近些年来，C++标准委员会的努力让这门语言变得更加现代化，引入了许多提升效率和安全性的新特性，让我重拾了对它的热情。《现代C++探秘：编码、工程与科研必修（基于C++ 14）（英文版）》这个书名，非常准确地描绘了我所期待的内容。我不仅想了解C++14引入的那些新语法点，更希望能够深入理解它们背后的设计理念，以及如何在实际的编码、复杂的工程项目和严谨的科学研究中有效地应用这些特性。“探秘”这个词，暗示了这本书会带我进行一次深入的探索，揭示现代C++的奥秘，而不是简单的罗列。C++14是C++11之后的一个重要发展，它在很多方面都做了优化和补充，例如更灵活的 lambda 表达式，以及对二进制字面量的支持等等，这些细节往往能在实际开发中带来巨大的便利。我期待这本书能够提供大量的实际案例，展示如何利用这些现代C++特性来编写出更具表现力、更安全、性能更优越的代码，从而真正地帮助我提升在工程和科研领域的竞争力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名C++的忠实用户，我深知这门语言的深度和广度。尤其是在C++11标准发布之后，这门语言简直是脱胎换骨，涌现出了大量令人兴奋的新特性。我一直渴望有一本能够系统性地、并且以一种“探秘”的视角来解读这些现代C++特性，并且能够将它们与实际的工程实践和科研应用紧密结合的书籍。《现代C++探秘：编码、工程与科研必修（基于C++ 14）（英文版）》这个名字，恰好戳中了我的需求。C++14是一个非常重要的版本，它在C++11的基础上做了很多改进和补充，例如泛型 lambda 表达式、二进制字面量、变量模板等，这些特性在实际开发中能够极大地提高代码的表达能力和效率。我非常期待这本书能够深入剖析这些C++14的关键特性，并提供详实的解释和生动的示例。更重要的是，它承诺将这些技术与“工程”和“科研”相结合，这意味着它会讨论如何在构建大型软件系统、优化性能、进行科学计算时运用这些现代C++的强大功能。我希望能从中学习到如何写出更简洁、更安全、性能更优越的代码，并能将这些知识应用于我正在进行的具体项目中，从而提升我的开发水平和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都在关注C++语言的演进，尤其是C++11之后，语言本身发生了翻天覆地的变化，变得更加现代化、安全和强大。但不得不说，要完全掌握这些新特性，并理解它们是如何在实际的软件工程和科学研究中发挥作用，确实需要一本好书的引导。《现代C++探秘：编码、工程与科研必修（基于C++ 14）（英文版）》这个书名，光是听起来就充满了吸引力。它不仅仅承诺了对现代C++特性的“探秘”，更明确了其应用方向——“编码、工程与科研必修”，这正是很多开发者和研究人员所急需的。我尤其看重“工程”和“科研”这两个词，这意味着这本书不会仅仅停留在语言特性的罗列，而是会深入探讨如何将这些特性融入到大型项目开发、系统设计以及科学计算的实际场景中。C++14作为一个重要的里程碑版本，包含了许多非常有用的新特性，比如泛型 lambda、成员初始化列表的改进等，这些都极大地提高了编码的便捷性和表达能力。我希望这本书能够详细地解析这些特性，并辅以大量的代码示例和最佳实践，帮助我理解如何在复杂项目中有效地运用它们，从而写出更健壮、更高效、更具可维护性的代码。

评分☆☆☆☆☆

塑封，很不错

评分☆☆☆☆☆

过塑了为什么书皮里面还有磨损痕迹，灰尘……

评分☆☆☆☆☆

书的内容无可挑剔，研读中

评分☆☆☆☆☆

塑封，很不错

评分☆☆☆☆☆

。

评分☆☆☆☆☆

内容详实，推荐购买研读

评分☆☆☆☆☆

必须看的重量书籍

评分☆☆☆☆☆

毕竟讲C++14的书籍冭少了，这本书讲得很透彻还是值得一看的

评分☆☆☆☆☆

发货送到很快，印刷质量很好，但是书有破损，不知是在仓库还是运输过程中。不好评。第一次收到jd发来这么破损严重的商品。