徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例

徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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具體描述

C++程式語言一直是大專院校資訊相關科係重要的程式語言課程。
  本書淺顯易懂,強調程式範例多,且著重習題的質與量,循序漸進且錯誤率低,讓老師教授與學生學習的過程平順、易上手。
  書中以大量的程式範例作為引導,搭配條理分明的步驟解說,讓您紮穩學習程式的步伐。
  每個概念講解後即特彆安排【程式範例】讓您實際操演。
  全書寫作風格除瞭學習以C++語言撰寫程式外,更能加強運算思維及演算邏輯訓練

  【精彩篇幅】
  ■ C++設計入門暖身體驗、大話資料處理、玩轉運算式與運算子
  ■ 活用程式流程控製、精通函數與巨集、細說陣列與字串
  ■ 從零開始學指標、自訂資料型態設計與應用
  ■ 物件導嚮程式設計的入門黃金課程、解析運算子多載
  ■ 實戰類彆繼承與虛擬函數、樣闆與例外處理入門精要、檔案管理實例導引

  ※本書範例檔案請至深石數位官網下載

本書特色

  ◆ 兼顧質與量的程式範例學習,快速掌握程式語言的編譯核心。
  ◆ 全書架構嚴謹,讓讀者於學習程式設計時獲取最正確的觀念。
  ◆ 各章附有相應習題,結閤理論與實務的演練機會。

  ◎ 架構嚴謹,重點精要,核心掌握
  ◎ 質量兼顧,實作易學,豐富範例
  ◎ 條理清晰,正確建構,穩紮實力
 
現代軟件構建的基石:深入解析 C++ 的高效與優雅 本書緻力於為讀者提供一套全麵、深入且極具實踐性的 C++ 編程指南,重點聚焦於構建高性能、可維護且符閤現代軟件工程規範的應用程序。我們不探討任何特定的書籍內容,而是將焦點放在 C++ 語言的核心概念、麵嚮對象設計的精髓以及麵嚮未來的編程範式之上。 第一部分:C++ 語言的深度剖析與基礎鞏固 本篇章旨在為讀者打下堅實的 C++ 基礎,並引導他們從初學者的視角跨越到能夠熟練運用 C++ 11/14/17/20 新標準的現代開發者。 1.1 內存管理與資源獲取即初始化(RAII)範式 C++ 的強大源於其對硬件資源的直接控製能力,但也正因如此,內存泄漏和資源懸空成為常見的挑戰。本章將徹底剖析堆(Heap)與棧(Stack)的運作機製,詳細講解 C++ 語言是如何通過特定的機製來保證資源安全釋放的。 理解指針的本質: 不僅僅是地址的存儲,更深入探討智能指針(`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`、`std::weak_ptr`)的內部實現原理、性能開銷及其適用場景。我們將演示如何利用模闆化智能指針實現所有權的清晰界定,從而徹底消除裸指針在復雜係統中的應用需求。 RAII:C++ 的核心哲學: 資源獲取即初始化(Resource Acquisition Is Initialization)是 C++ 實現自動資源管理的關鍵。我們將通過自定義類封裝文件句柄、網絡連接、鎖對象等,展示 RAII 如何將資源生命周期與對象生命周期緊密綁定,確保異常安全。 移動語義的威力: 從 C++11 開始引入的右值引用和移動構造/賦值操作符,極大地提升瞭處理大型對象(如容器或緩衝區)的性能。本章將詳細拆解移動語義的工作流程,解釋其與復製語義的區彆,並提供大量優化拷貝密集型代碼的實例。 1.2 類型係統、模闆元編程(TMP)與編譯期計算 現代 C++ 編程越來越傾嚮於將工作從運行時轉移到編譯期,以獲得極緻的性能和更強的類型安全性。 深入類型係統: 探究 `const`、`volatile`、`mutable` 等關鍵字在不同上下文中的精確含義。講解類型推導規則(如 `auto` 的行為),以及如何使用 `decltype` 和函數指針技巧進行復雜的類型操作。 模闆的深度探索: 模闆不僅僅是泛型編程的工具,更是 C++ 編譯期執行代碼的強大引擎。我們將超越簡單的函數模闆和類模闆,深入討論變長參數模闆、模闆特化、以及 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)原則在實現復雜約束模闆時的應用。 編譯期邏輯與計算: 介紹 `constexpr` 的使用場景,展示如何利用模闆元編程實現如斐波那契數列計算、類型特性(Type Traits)的構建,以及如何使用 `static_assert` 在編譯階段驗證程序邏輯的正確性。 第二部分:麵嚮對象設計與多態的實踐應用 麵嚮對象編程(OOP)是軟件工程的基石。本部分將側重於如何用 C++ 的特性來實現健壯、靈活且易於擴展的設計模式。 2.1 繼承、多態與接口設計 有效利用多態性是實現代碼靈活性的關鍵。 虛函數機製的透視: 詳細解析虛函數錶(vtable)的結構和查找過程,理解虛繼承帶來的額外開銷(如 vbtable 指針)。這有助於開發者在性能敏感的代碼中做齣權衡。 抽象基類與純虛函數: 討論如何利用純虛函數定義清晰的接口契約(Contract),並強調在 C++ 中,接口(Interface)的設計應盡可能地清晰和單一。 構造與析構中的多態限製: 分析在構造函數或析構函數中調用虛函數可能導緻的行為,理解此時多態性是如何被“禁用”的,並提供規避陷阱的策略。 2.2 構造函數、析構函數與初始化列錶 對象的生命周期管理是 C++ 的核心挑戰之一。 初始化優於賦值: 強調成員初始化列錶(Member Initializer List)的優先級和重要性,尤其是在處理 `const` 成員和引用成員時,以及其在性能上相對於構造函數體內部賦值的優勢。 構造順序的確定性: 對於包含其他對象的復雜類,明確分析子對象(成員變量)的構造順序,這是保證復雜係統正確初始化順序的基礎。 異常安全析構: 探討析構函數不應拋齣異常的黃金法則,以及如果資源管理操作本身可能失敗時,應采取的封裝策略。 第三部分:並發編程與高性能計算 在多核處理器成為主流的今天,掌握並發編程是構建現代高效應用不可或缺的能力。 3.1 標準庫中的並發原語 C++ 標準庫提供瞭強大的工具來處理並行任務和同步問題。 綫程管理與同步: 深入探討 `std::thread` 的創建與管理,重點講解互斥量(`std::mutex`)、遞歸互斥量、讀寫鎖(如果可用)以及條件變量(`std::condition_variable`)的正確使用模式。 原子操作與內存模型: 介紹 `std::atomic` 模闆,理解其在避免鎖競爭下的性能優勢。隨後,係統性地講解 C++ 內存模型(Memory Model),區分順序一緻性(Sequential Consistency)與其他內存獲取/釋放(Acquire/Release)語義,這是編寫無鎖算法的前提。 異步任務與未來: 利用 `std::async` 和 `std::future`/`std::promise` 來管理異步操作的結果和生命周期,實現任務的解耦與並行化執行。 3.2 性能優化與工具鏈利用 本書強調理論必須服務於實踐中的性能需求。 內聯函數與編譯器優化: 分析內聯(`inline`)的真正含義,理解編譯器在不同優化等級下對函數調用的處理方式,以及如何通過屬性(Attributes)引導或限製內聯。 緩存友好性與數據布局: 探討程序性能瓶頸往往在於內存訪問而非計算本身。講解結構體(Struct)與類(Class)成員的內存對齊規則,以及如何重新組織數據結構(例如,使用 Array of Structures vs Structure of Arrays)以提高數據局部性和緩存命中率。 Profiling 與調試: 介紹如何使用專業的性能分析工具(如 Valgrind, gprof, 或特定平颱的分析器)來定位性能熱點和內存問題,強調基於數據而非直覺進行優化的重要性。 第四部分:現代 C++ 範式與代碼組織 本部分側重於如何利用 C++ 的新特性來提升代碼的可讀性、模塊化和長期可維護性。 4.1 Lambda 錶達式的靈活運用 Lambda 錶達式是 C++ 現代化的重要標誌,它極大地簡化瞭局部函數和迴調的編寫。 捕獲機製的精確控製: 詳細分析按值捕獲(`=`)和按引用捕獲(`&`)的含義、潛在陷阱(如懸垂引用)以及在不同場景下的最佳實踐。 生成函數對象: 探討 Lambda 如何在底層被編譯成匿名的函數對象(Closure Type),以及它們在算法庫和並發編程中的強大應用。 4.2 模塊化與代碼構建 隨著項目規模的增長,清晰的模塊劃分和依賴管理變得至關重要。 C++ Modules 概述: 介紹 C++20 引入的模塊(Modules)機製,對比其相對於傳統頭文件(Header Files)的優勢,包括編譯速度的提升、命名空間汙染的消除等。 構建係統基礎: 簡要介紹流行的構建工具(如 CMake)在管理復雜 C++ 項目依賴、跨平颱編譯和鏈接過程中的核心作用。 本書通過嚴謹的理論闡述和大量精心設計的、聚焦於特定技術點的代碼示例,旨在培養讀者構建齣既高效運行又易於理解和維護的下一代 C++ 係統的能力。學習的重點始終在於理解語言背後的機製,而非僅僅停留在錶麵的語法使用。

著者信息

圖書目錄

Chapter 01 C++設計入門暖身體驗
1-1 程式語言簡介
1-2 程式設計的核心-運算思維
1-3 程式設計邏輯
1-4 你該知道的C++基礎常識
1-5 第一支C++程式
1-6 一次搞懂C++程式架構
本章課後評量

Chapter 02 大話資料處理
2-1 變數
2-2 常數
2-3 資料處理的基礎-基本資料型態
2-4 資料型態轉換功能
本章課後評量

Chapter 03 玩轉運算式與運算子
3-1 運算式
3-2 揭開運算子的麵紗
本章課後評量

Chapter 04 活用程式流程控製
4-1 流程控製教學
4-2 靈活的選擇結構
4-3 重復式結構詳解
4-4 迴圈控製指令
本章課後評量

Chapter 05 精通函數與巨集
5-1 函數的功用
5-2 函數範例演練
5-3 函數內原型宣告
5-4 漫談變數有效範圍
5-5 參數傳遞模式介紹
5-6 不可不知的函數進階議題
5-7 變數儲存等級
5-8 前置處理器與巨集
本章課後評量

Chapter 06 細說陣列與字串
6-1 一維陣列與命令列引數
6-2 二維陣列- 二階行列式
6-3 多維陣列
6-4 陣列記憶體配置
6-5 函數與陣列參數
6-6 字串處理的藝術
6-7 超實用的string類彆
本章課後評量

Chapter 07 從零開始學指標
7-1 指標初體驗
7-2 指標與函數傳遞-氣泡排序法
7-3 指標運算
7-4 多重指標的應用
7-5 指標與陣列
7-6 指標陣列
7-7 快速學會動態配置記憶體
本章課後評量

Chapter 08 自訂資料型態設計與應用
8-1 結構簡介
8-2 結構指標
8-3 結構與函數應用
8-4 其它自訂資料型態
本章課後評量

Chapter 09 物件導嚮程式設計的入門黃金課程
9-1 物件導嚮設計的異想世界
9-2 類彆簡介
9-3 建構子與解構子-多載(Overload)功能
9-4 特殊類彆成員與應用
9-5 朋友關係的運用
9-6 朋友類彆
本章課後評量

Chapter 10 解析運算子多載
10-1 淺談運算子函數
10-2 其他特殊運算子多載
本章課後評量

Chapter 11 實戰類彆繼承與虛擬函數
11-1 認識繼承
11-2 繼承關係的分類
11-3 虛擬函數的奧秘
本章課後評量

Chapter 12 樣闆與例外處理入門精要
12-1 函數樣闆
12-2 類彆樣闆
12-3 堆疊類彆樣闆實作
12-4 鏈結串列樣闆類彆實作
12-5 非型彆參數的類彆樣版
12-6 類彆樣版的繼承
12-7 例外處理教學
本章課後評量

Chapter 13 檔案管理實例導引
13-1 資料流暫存類彆
13-2 輸齣入類彆與物件
13-3 常用輸齣函數
13-4 擷取運算子>>
13-5 常用輸入函數
13-6 資料流與錯誤偵測
13-7 認識檔案
13-8 檔案操作簡介
13-9 寫入二進位檔
13-10 讀取二進位檔
13-11 隨機存取檔案模式
本章課後評量

Appendix A C++的標準函數庫總整理
A-1 常用數學函數
A-2 亂數函數
A-3 時間與日期函數
A-4 字串處理函數
A-5 字元處理函數
A-6 型態轉換函數
A-7 流程控製函數

Appendix B ASCII 一般字元編碼
 

圖書序言

圖書試讀

用戶評價

评分

最近一直在想辦法精進C++的程式設計能力,特別是在物件導嚮這個部分,總是覺得自己還有很大的提升空間。《徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例》這個書名一齣來,我就被吸引住瞭。我之前的C++學習歷程中,對於物件導嚮的概念,雖然在理論上有所接觸,但實際在寫程式時,總覺得抓不到重點,常常在類別的設計、介麵的劃分、以及如何有效地利用繼承和多型上感到睏惑。我之前有看過一些C++的書籍,有些的確涵蓋瞭物件導嚮的內容,但往往流於錶麵,或者給的例子比較單薄,無法讓我真正體會到物件導嚮設計的精妙之處。我特別期待這本書能夠提供一些更貼近實際開發需求的範例,能夠展現齣如何透過物件導嚮的原則來解決真實世界的軟體開發問題。例如,如何在一個專案中閤理地運用設計模式,如何設計齣一個易於擴展且可維護的架構,以及如何利用物件導嚮的特性來提高程式碼的複用性和效率。我希望能透過這本書,真正建立起強大的物件導嚮設計思維,並且能夠將這些知識轉化為實際的程式設計能力,寫齣更專業、更優質的C++程式。

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這本《徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例》,光聽書名我就覺得會是我一直在找的寶藏!我本身對C++程式設計很有興趣,但一直以來,在物件導嚮這個觀念上,總是有點不得其法。我知道物件導嚮很重要,對寫齣結構清晰、易於維護的程式很有幫助,但實際動手寫的時候,就常常會陷入迷思,不確定該怎麼劃分類別、怎麼設計繼承關係,或者要怎麼妥善運用多型來讓程式碼更有彈性。我之前看過一些C++的書,有些物件導嚮的部分講得很理論,離實際應用有點距離,有些範例又太簡單,學完還是不知道怎麼應用到更複雜的專案中。所以,我特別看重這本書的「實例」部分。我期望它能提供一係列精心設計、能夠真正體現物件導嚮優勢的實際程式碼範例。像是如何透過物件導嚮來建構一個使用者介麵係統,或者是如何設計一個資料處理的框架,甚至是如何利用物件導嚮的思維來實現一些常見的軟體架構模式。我希望這本書能幫助我打通物件導嚮的任督二脈,讓我能夠自信地運用C++物件導嚮的特性,寫齣更專業、更具擴展性、也更容易被其他人理解的程式碼。

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喔,說到這本《徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例》,我真是抱著很大的期待!最近工作上常常需要跟C++打交道,但說實話,物件導嚮這塊我一直覺得學得不太紮實,有時候看到別人寫的那些很結構化、很靈活的C++程式碼,真的覺得自己還有很大的進步空間。看過不少C++的入門書,但很多都隻是淺嚐輒止,或是給的範例太過簡單,無法體會物件導嚮的精髓。我尤其希望這本書能深入探討物件導嚮的設計思維,而不是僅僅是語法上的介紹。比如,如何根據問題的本質來設計類別,如何閤理地劃分職責,如何運用繼承和組閤來構建複雜的係統,以及如何利用多型來提升程式的靈活性和擴展性。我對書中的「實例」部分特別感興趣,希望能透過實際的程式碼範例,看到這些物件導嚮的概念是如何在真實的應用場景中發揮作用的,像是如何用物件導嚮來實現一個圖形介麵、一個資料庫存取模組,或者是一個小型的遊戲引擎。我希望這本書能讓我從「知道」物件導嚮是什麼,變成「能夠運用」物件導嚮來寫齣高效率、易於維護且可擴展的C++程式碼。

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哎呀,拿到這本《徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例》,真的是眼睛都亮瞭!我之前學C++斷斷續續的,總覺得觀念卡卡的,尤其是物件導嚮這塊,看書總是有點抽象,寫起來就更不用說瞭,常常搞不清楚類別、物件、繼承、多型這些到底怎麼融會貫通,一遇到複雜點的設計就卡關。這本書光看封麵就覺得很有份量,感覺作者真的有下功夫去把那些聽起來很高深的觀念,用比較貼近實際開發的角度來解釋。我特別期待裡麵的實例,不是那種為瞭講觀念而硬湊齣來的範例,而是能真正看到物件導嚮在解決實際問題時的威力,像是怎麼樣用類別來建模、怎麼樣讓不同物件之間互相溝通閤作,甚至是在大型專案中,物件導嚮又能發揮什麼樣的關鍵作用。我之前有翻過幾本,有些真的太學術瞭,看完還是不知道怎麼動手。希望這本能夠讓我從「知道」物件導嚮是什麼,變成「會用」物件導嚮來寫程式,甚至能寫齣更有架構、更易於維護的程式碼。最近手邊剛好有個專案,一直想用物件導嚮的方式重新架構,這本書的齣現真的是及時雨,我迫不及待想開始研究裡麵的內容瞭!

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這本《徹底研究 最新C++物件導嚮程式設計實例》,老實說,我拿到書之前,對「物件導嚮」這概念一直都是霧裡看花。雖然大概知道有類別、物件這些東西,但實際應用起來,總覺得有點生疏,有時候想把程式寫得更模組化、更易於擴充,但不知道從何下手。我之前有看過一些C++的書籍,有些講到物件導嚮的部分,感覺就是把名詞解釋一遍,然後給個簡單的範例,看完之後還是覺得很虛,不知道如何在真實世界的程式開發中靈活運用。這次看到這本,名稱就寫得很明白「實例」,這點對我來說太重要瞭。我非常期待書中能夠提供真正能學以緻用的範例,不隻是理論的堆砌,而是能透過具體的程式碼,讓我理解物件導嚮的設計原則是如何幫助我們組織程式碼、降低耦閤度,並且讓程式碼更容易測試和維護。我尤其希望它能教我如何設計齣好的類別,如何運用繼承和多型來實現程式碼的重用性和彈性,甚至是一些進階的設計模式,如何透過物件導嚮的思想來解決複雜的軟體設計問題。我希望能透過這本書,真正提升自己寫C++程式的功力,告別那種東拼西湊、難以維護的程式碼。

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