C++程序设计原理与实践(进阶篇)(原书第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 本贾尼·斯特劳斯特鲁普 著

图书标签:

• C++
• 程序设计
• 进阶
• 算法
• 数据结构
• 面向对象
• 编程
• 计算机科学
• 软件开发
• 现代C++
• 第2版

店铺： 启东新华书店图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111562528

商品编码：27105075222

包装：平装-胶订

开本：16

出版时间：2017-04-01

内容介绍
C 之父BjarneStroustrup经典著作《C 程序设计：原理与实践（原书D2版）》基于新的C 11和C 14，广泛地介绍了程序设计的基本概念和技术，包括类型系统、算术运算、控制结构、错误处理等；介绍了从键盘和文件获取数值和文本数据的方法以及以图形化方式表示数值数据、文本和几何图形；介绍了C 标准库中的容器（如向量、列表、映射）和算法（如排序、查找和内积）的设计和使用。同时还对C 思想和历史进行了详细的讨论，很好地拓宽了读者的视野。为方便读者循序渐进学习，加上篇幅所限，《C 程序设计：原理与实践（原书D2版）》分为基础篇和进阶篇两册出版，基础篇包括D0~11章、D17~19章和附录A、C，进阶篇包括D12~16章、D20~27章和附录B、D、E。本书是进阶篇。本书通俗易懂、实例丰富，可作为大学计算机、电子工程、信息科学等相关专业的教材，也可供相关专业人员参考。

目录
目　录 Programming: Principles and Practice Using C , Second Edition 出版者的话 译者序 前言 引言 作者简介 D15章　容器和迭代器 1 15.1　存储和处理数据 1 15.1.1　处理数据 1 15.1.2　泛化代码 2 15.2　STL理念 4 15.3　序列和迭代器 7 15.3.1　回到实例 8目　录
Programming: Principles and Practice Using C , Second Edition
出版者的话
译者序
前言
引言
作者简介
D15章　容器和迭代器 1
15.1　存储和处理数据 1
15.1.1　处理数据 1
15.1.2　泛化代码 2
15.2　STL理念 4
15.3　序列和迭代器 7
15.3.1　回到实例 8
15.4　链表 9
15.4.1　链表操作 11
15.4.2　遍历 12
15.5　再次泛化vector 13
15.5.1　遍历容器 15
15.5.2　auto 15
15.6　实例：一个简单的文本编辑器 16
15.6.1　处理行 18
15.6.2　遍历 18
15.7　vector、list和string 21
15.7.1　insert和erase 22
15.8　调整vector类达到STL版本的功能 24
15.9　调整内置数组达到STL版本的功能 26
15.10　容器概览 27
15.10.1　迭代器类别 28
简单练习 29
思考题 30
术语 30
习题 31
附言 32
D16章　算法和映射 33
16.1　标准库算法 33
16.2　Z简单的算法f?ind() 34
16.2.1　一些一般的应用 35
16.3　通用搜索算法f?ind_if() 36
16.4　函数对象 38
16.4.1　函数对象的抽象视图 39
16.4.2　类成员上的断言 39
16.4.3　lambda表达式 40
16.5　数值算法 41
16.5.1　累积 42
16.5.2　泛化accumulate() 43
16.5.3　内积 44
16.5.4　泛化inner_product() 45
16.6　关联容器 45
16.6.1　map 46
16.6.2　map概览 47
16.6.3　另一个map实例 50
16.6.4　uDrdered_map 51
16.6.5　set 53
16.7　拷贝 54
16.7.1　基本拷贝算法 55
16.7.2　流迭代器 55
16.7.3　使用set保持顺序 57
16.7.4　copy_if 57
16.8　排序和搜索 58
16.9　容器算法 60
简单练习 60
思考题 61
术语 62
习题 62
附言 63
D17章　一个显示模型 64
17.1　为什么要使用图形 64
17.2　一个基本显示模型 65
17.3　D一个例子 66
17.4　使用GUI库 68
17.5　坐标系 69
17.6　Shape 70
17.7　使用Shape类 70
17.7.1　图形头文件和主函数 70
17.7.2　一个几乎空白的窗口 71
17.7.3　坐标轴 73
17.7.4　绘制函数图 74
17.7.5　Polygon 75
17.7.6　Rectangle 76
17.7.7　填充 78
17.7.8　Text 78
17.7.9　Image 80
17.7.10　更多未讨论的内容 81
17.8　让图形程序运行起来 81
17.8.1　源文件 82
简单练习 83
思考题 83
术语 83
习题 84
附言 84
D18章　图形类 85
18.1　图形类概览 85
18.2　Point和Line 87
18.3　Lines 88
18.4　Color 91
18.5　Line_style 93
18.6　Open_polyline 95
18.7　Closed_polyline 96
18.8　Polygon 97
18.9　Rectangle 99
18.10　管理未命名对象 102
18.11　Text 104
18.12　Circle 105
18.13　Ellipse 107
18.14　Marked_polyline 108
18.15　Marks 110
18.16　Mark 111
18.17　Image 112
简单练习 114
思考题 115
术语 115
习题 116
附言 116
D19章　设计图形类 117
19.1　设计原则 117
19.1.1　类型 117
19.1.2　操作 118
19.1.3　命名 119
19.1.4　可变性 120
19.2　Shape 121
19.2.1　一个抽象类 122
19.2.2　访问控制 123
19.2.3　绘制形状 125
19.2.4　拷贝和可变性 127
19.3　基类和派生类 128
19.3.1　对象布局 130
19.3.2　类的派生和虚函数的定义 131
19.3.3　覆盖 131
19.3.4　访问 133
19.3.5　纯虚函数 134
19.4　面向对象程序设计的好处 135
简单练习 136
思考题 136
术语 137
习题 137
附言 138
D20章　绘制函数图和数据图 139
20.1　简介 139
20.2　绘制简单函数图 139
20.3　Function 143
20.3.1　默认参数 143
20.3.2　更多例子 144
20.3.3　lambda表达式 146
20.4　Axis 146
20.5　近似 148
20.6　绘制数据图 152
20.6.1　读取文件 153
20.6.2　一般布局 154
20.6.3　数据比例 155
20.6.4　构造数据图 156
简单练习 158
思考题 159
术语 159
习题 159
附言 160
D21章　图形用户界面 161
21.1　用户界面的选择 161
21.2　“Next”按钮 162
21.3　一个简单的窗口 163
21.3.1　回调函数 164
21.3.2　等待循环 166
21.3.3　lambda表达式作为回调函数 166
21.4　Button和其他Widget 167
21.4.1　Widget 167
21.4.2　Button 168
21.4.3　In_box和Out_box 169
21.4.4　Menu 170
21.5　一个实例 170
21.6　控制流反转 173
21.7　添加菜单 174
21.8　调试GUI代码 178
简单练习 179
思考题 179
术语 180
习题 180
附言 181
D22章　理念和历史 182
22.1　历史、理念和专业水平 182
22.1.1　程序设计语言的目标和哲学 182
22.1.2　编程理念 183
22.1.3　风格/范型 188
22.2　程序设计语言历史概览 190
22.2.1　Z早的程序设计语言 191
22.2.2　现代程序设计语言的起源 193
22.2.3　Algol家族 197
22.2.4　Simula 203
22.2.5　C 204
22.2.6　C 207
22.2.7　JT 209
22.2.8　参考资料 210
思考题 211
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C++核心特性深度探索与现代实践 本书并非对C++基础知识的简单重复，而是旨在带领读者深入理解C++语言的核心精髓，掌握其高级特性，并指导如何在实际项目开发中高效、优雅地应用这些技术。本书着重于揭示C++语言设计背后的哲学思考，以及这些设计如何影响我们编写高质量、高性能、可维护的代码。我们将避开对初学者而言已显浅显的概念，直接聚焦于那些能够显著提升开发者能力的进阶主题。 一、 模板元编程的艺术与应用 模板元编程（Template Metaprogramming, TMP）是C++中最具代表性也最具挑战性的特性之一。本书将带领你超越简单的模板实例化，深入探索其在编译时计算、类型转换、代码生成等方面的强大力量。我们将从最基础的递归模板实例化开始，逐步引入类型萃取（Type Traits）、静态断言（Static Assertions）、以及利用模板特化（Template Specialization）和偏特化（Partial Specialization）构建复杂编译时逻辑。 编译时计算与优化: 深入理解如何利用模板在编译期间完成复杂的数学运算、查找表生成，甚至是在编译时进行算法的约束检查，从而将运行时的计算开销转移到编译阶段，显著提升程序性能。我们将通过实际案例展示，如何用TMP实现高效的查找算法、数学常量的预计算等。 类型推导与操纵: 掌握`std::enable_if`、`std::conditional`等工具，以及`decltype`、`auto`等推导机制的深层原理，学会如何根据特定类型条件来选择性地编译代码分支，或者在编译时动态地生成新的类型。我们将探讨如何构建通用的函数或类，使其能够根据传入的参数类型自动调整其行为。 策略模式与Mixins的模板化实现: 学习如何利用模板将策略模式和Mixins的设计思想进行高度的泛化和抽象，实现高度可复用、可组合的代码模块。我们将分析如何通过模板继承和组合，创建出具有不同行为组合的对象，而无需复杂的继承体系。 模板元编程的陷阱与调试: 深刻理解模板元编程可能带来的编译错误信息冗长、调试困难等问题，并学习有效的调试策略和工具，例如使用`static_assert`进行阶段性检查，以及利用IDE的模板实例化细节分析功能。 二、 现代C++的并发与并行编程 在多核处理器日益普及的今天，并发与并行编程已成为构建高性能应用程序的关键。本书将深入探讨C++11及以后标准引入的并发特性，并提供实用的指导，帮助你写出安全、高效的并发代码。 线程管理与同步机制: 详细讲解`std::thread`的使用，包括线程的创建、join、detach等操作。重点深入理解互斥量（`std::mutex`）、读写锁（`std::shared_mutex`）、条件变量（`std::condition_variable`）、原子操作（`std::atomic`）等同步原语的工作原理，以及它们在避免竞态条件（Race Condition）和死锁（Deadlock）中的作用。我们将通过生动的例子，展示如何在生产者-消费者模型、多线程数据访问等场景下正确地使用这些工具。 异步编程与futures: 深入理解`std::async`、`std::future`和`std::promise`，学习如何将耗时操作异步执行，并在需要时获取其结果。我们将探索如何构建基于future的并行任务流水线，以及如何处理异步操作中的异常。 并发容器与内存模型: 介绍C++标准库中提供的并发容器（如果存在）或如何安全地设计自己的并发数据结构。更重要的是，我们将深入探讨C++内存模型，理解不同内存序（Memory Order）的含义，以及它们对并发程序行为的影响。这将帮助你写出跨平台、高性能的并发代码。 并行算法与执行策略: 讲解C++17引入的并行算法（如`std::for_each`、`std::transform`等）及其执行策略，使你能够轻松地将并行性添加到STL算法的使用中，从而提升大规模数据处理的效率。 三、 性能优化与底层机制 精通C++不仅在于掌握其高级特性，更在于理解其底层机制，从而能够写出真正高效的代码。本书将深入剖析C++的内存管理、对象生命周期、以及编译器优化等关键领域。 智能指针的精妙应用: 超越`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`的基本用法，深入理解它们在资源管理、循环引用解决（`std::weak_ptr`）、以及 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）模式中的关键作用。我们将分析不同智能指针的性能开销，以及何时选择哪种智能指针。 自定义内存管理: 在某些对性能要求极高的场景下，标准库的内存分配器可能并非最优选择。本书将指导读者如何设计和实现自己的内存池（Memory Pool）、自定义分配器（Custom Allocator），以及理解其工作原理，从而在特定场景下大幅提升内存分配和释放的效率。 对象布局、内存对齐与缓存友好性: 深入理解C++对象的内存布局、成员变量的排列顺序、以及内存对齐（Memory Alignment）如何影响数据访问效率。我们将探讨缓存行（Cache Line）的概念，以及如何通过优化数据结构和访问模式来提高缓存命中率，从而显著提升程序性能。 编译器优化深度剖析: 了解编译器是如何对C++代码进行优化的，例如函数内联（Function Inlining）、循环展开（Loop Unrolling）、死代码消除（Dead Code Elimination）等。我们将探讨如何编写对编译器优化更友好的代码，以及如何通过分析汇编代码来理解优化效果。 四、 现代C++设计模式与最佳实践 本书将引导读者将C++的强大特性与经典设计模式相结合，并分享一系列现代C++开发中的最佳实践。 面向对象与泛型编程的融合: 探讨如何将面向对象的设计思想与泛型编程（Generic Programming）相结合，利用模板和继承、组合等机制，创建出既灵活又高效的设计。我们将重点关注“Programming with Concepts”在简化泛型代码编写方面的潜力（如果适用，基于C++20及更新标准）。 SOLID原则在C++中的实践: 深入理解SOLID（单一职责、开放封闭、里氏替换、接口隔离、依赖倒置）原则，并指导如何在C++中有效地应用这些原则，编写出更易于扩展、维护和测试的代码。 错误处理的策略: 探讨C++中多种错误处理机制，包括异常（Exceptions）、错误码（Error Codes）、以及Result/Optional类型。我们将分析各自的优缺点，并指导读者在不同场景下选择最合适的错误处理策略。 代码可读性、可维护性与可测试性: 分享编写清晰、简洁、易于理解和维护的代码的技巧。我们将强调单元测试、集成测试的重要性，并介绍如何利用C++的特性来编写易于测试的代码。 本书的目标读者： 本书适用于已经掌握C++基础知识（如变量、数据类型、控制流、函数、类、继承、多态等）的开发者，希望深入理解C++语言的底层机制，掌握高级特性，并能够将其应用于实际的大型项目开发中，以编写出性能卓越、设计优雅、易于维护的高质量C++代码。如果你渴望将C++的潜力发挥到极致，那么本书将是你不可或缺的进阶指南。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书的后半部分在探讨“现代C++生态系统与工具链”方面的内容，这一点非常贴合当前业界的实际需求。很多教科书在讲完语言特性后就戛然而止，但本书却花了大篇幅去讨论如何使用CMake构建复杂的跨平台项目，如何利用性能分析工具（Profiler）定位代码热点，以及如何集成和管理第三方库依赖。尤其是关于编译系统和链接器行为的解析，让我对“为什么我的程序编译得这么慢”以及“为什么运行时会出现未定义行为”有了更清晰的认识。书中还非常前瞻地引入了C++模块（Modules）的概念和初步实践，虽然这部分技术仍在发展中，但作者展示出的前瞻性视野，让这本书的参考价值大大延长。它不仅仅是一本语言规范的解读，更是一部指导如何将C++代码转化为可靠、可维护的工业级产品的操作指南。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的难度曲线相当陡峭，对于初学者可能不太友好，它要求读者必须对C++的某些核心概念已经有了初步的认识，否则很容易在各种名词和复杂的例子中迷失方向。然而，一旦你能够跟上作者的思路，它带来的回报是巨大的。我个人最欣赏它在“资源管理”和“异常安全”方面所采用的近乎苛刻的标准。作者反复强调RAII（Resource Acquisition Is Initialization）的深刻含义，并展示了如何通过模板和受控的异常传播机制来保证代码的强异常安全保证。这使得我在处理I/O、内存分配和锁定时，会下意识地去思考“如果这里抛出异常，资源会不会泄漏？”。这种思维习惯的养成，是任何速成教程无法给予的。这本书更像是一位严厉但公正的导师，它不会给你现成的答案，但会为你铺设出一条通往真正精通C++的崎岖但值得的道路。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验是伴随着大量的“查阅文档”和“调试尝试”的。它绝不是那种能让你轻松读完就合上的休闲读物，它更像是一本需要你随时准备好IDE和调试器的硬核参考手册。我印象最深的是关于并发和并行编程的那几个章节。在如今多核处理器成为标配的时代，如何正确、安全地利用多线程是每个高级程序员的必修课。这本书对C++11/14/17引入的内存模型、`std::atomic`、`std::future`以及各种同步原语的讲解，深入到了一个令人敬畏的程度。作者没有回避那些晦涩难懂的术语，反而用精准的语言去界定“数据竞争的边界”、“顺序一致性”和“松散一致性”之间的细微差别。当我跟着书中的例子去手动编写一个轻量级的无锁队列时，我才真正体会到，写出正确的并发代码是多么的微妙和充满陷阱。这本书的价值就在于，它逼着你直面这些陷阱，并提供了经过深思熟虑的最佳实践，而非那种一概而论的安全建议。

评分☆☆☆☆☆

这本《C++程序设计原理与实践（进阶篇）（原书第2版）》简直是为那些已经掌握了C++基础语法，渴望深入理解语言底层机制和现代编程范式的开发者量身打造的宝藏。我是在读完基础教程，感觉自己的代码虽然能跑起来，但总有些“不地道”的地方时，抱着试一试的心态翻开它的。初读章节时，就被作者对模板元编程（Template Metaprogramming, TMP）的讲解所震撼。不同于市面上很多书籍只是简单介绍模板语法，这本书深入探讨了如何利用模板进行编译期计算，以及如何设计出高效率、类型安全的泛型代码。特别是关于“SFINAE”的细致剖析，让我这个之前只停留在模棱两可理解层面的读者，终于对“为什么有些代码能编译，有些不能”有了醍醐灌顶的认识。它不仅仅是教你写出更复杂的模板，更重要的是，它教会你如何从编译器和类型系统的角度去思考问题，这对于编写现代、高性能的C++库至关重要。书中的案例都紧密结合实际的工业界需求，而不是空洞的理论堆砌，读完后，我感觉自己对“为什么C++是这样设计”的理解提升了一个维度，也更自信地去处理那些涉及复杂类型约束和编译期优化的场景了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常独特，它有一种老派工程师的严谨和对细节的偏执，这对于我这种追求代码健壮性的开发者来说，简直是福音。在讨论面向对象设计和多态性的部分，它没有停留在虚基类和虚函数表（vtable）的表面，而是深入挖掘了C++对象模型的内存布局，以及虚函数调用在实际执行中的开销和优化潜力。读到这部分时，我经常会停下来，打开之前自己写的一些类定义，在脑海中模拟它们的内存结构，这种“从上到下”的理解方式，极大地改变了我对继承和接口设计的看法。它鼓励我们思考——我们是否真的需要一个深层次的继承结构？用组合（Composition）替代继承（Inheritance）的论点，在书中得到了非常扎实和技术性的支撑，而不是仅仅停留在设计原则的口号上。对于那些经常需要与遗留C++代码库打交道，或者需要设计大型、可扩展系统的工程师来说，这种对基础结构理解的深度，是无法替代的。