深度探索C++對象模型 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

作  者:（美）李普曼 著作 侯捷 譯者 定  價:69 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2012年01月01日 頁  數:320 裝  幀:平裝 ISBN:9787121149528 ●本立道生(侯捷 譯序)III
●目錄VII
●前言(Stanley B. Lippman)XIII
●第0章 導讀(譯者的話)XXV
●第1章 關於對象(Object Lessons)1
●加上封裝後的布局成本(Layout Costs for Adding Encapsulation)5
●1.1  C++對象模式(The C++ Object Model)6
●簡單對象模型(A Simple Object Model)7
●錶格驅動對象模型(A Table-driven Object Model)8
●C++對象模型(The C++ Object Model)9
●對象模型如何影響程序(How the Object Model Effects Programs)13
●1.2 關鍵詞所帶來的差異(A Keyword Distinction)15
●關鍵詞的睏擾16
●策略性正確的struct(The Politically Correct Struct)19
●1.3 對象的差異(An Object Distinction)22
●指針的類型(The Type of a Pointer)28
●加上多態之後(Adding Polymorphism)29
●第2章 構造函數語意學(The Semantics of Constructors)37
●2.1 Default Constructor的構造操作39
●“帶有Default Constructor”的Member Class Object41
●部分目錄

內容簡介

作者Lippman參與設計瞭全世界靠前套C++編譯程序cfront，這本書就是一位偉大的C++編譯程序設計者嚮你闡述他如何處理各種explicit（明確齣現於C++程序代碼中）和implicit（隱藏於程序代碼背後）的C++語意。本書專注於C++麵嚮對象程序設計的底層機製，包括結構式語意、臨時性對象的生成、封裝、繼承，以及虛擬——虛擬函數和虛擬繼承。這本書讓你知道：一旦你能夠瞭解底層實現模型，你的程序代碼將獲得多麼大的效率。Lippman澄清瞭那些關於C++額外負荷與復雜度的各種錯誤信息和迷思，但也指齣其中某些成本和利益交換確實存在。他闡述瞭各式各樣的實現模型，指齣它們的進化之道及其本質因素。書中涵蓋瞭C++對象模型的語意暗示，並指齣這個模型是如何影響你的程序的。。

深入理解 C++ 的基石：內存管理、類型係統與並發模型 C++，這門強大而復雜的語言，其深邃之處往往隱藏在易於訪問的語法糖之下。要真正駕馭 C++，理解其核心的運行時機製至關重要。本書將帶領讀者穿越 C++ 的抽象層，深入探究其底層工作原理，揭示那些塑造語言行為的關鍵要素。 內存管理的藝術：從棧到堆，再到智能指針的守護 在 C++ 中，內存管理是一個既需要謹慎處理又極其強大的領域。本書將從最基礎的內存布局開始，詳細解析棧（Stack）和堆（Heap）的工作方式。我們將瞭解局部變量、函數參數如何在棧上分配和銷毀，以及動態分配內存（使用 `new` 和 `delete`）在堆上如何進行。理解內存的分配與釋放過程，是避免內存泄漏、野指針等常見錯誤的基石。 我們將深入探討 C++ 的內存分配器（Allocator）機製，瞭解標準庫中的 `std::allocator` 的作用，並介紹如何自定義分配器來優化特定場景下的內存使用效率。同時，對於 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）這一 C++ 的核心設計模式，我們將進行詳盡的闡述，並著重講解其在資源管理（尤其是內存管理）中的重要性。 然而，手動管理內存的繁瑣和易錯性促使 C++ 社區發展齣瞭更安全的內存管理方案。本書將花費大量篇幅介紹 智能指針 的概念與實踐。我們將詳細剖析 `std::unique_ptr` 的獨占所有權語義，理解它如何在編譯時強製執行單一所有權，從而避免循環引用和懸空指針。接著，我們將深入 `std::shared_ptr` 的引用計數機製，解釋它是如何實現共享所有權的，以及其在多綫程環境下的行為和潛在陷阱（如循環引用）。最後，我們將探討 `std::weak_ptr` 的作用，它如何與 `std::shared_ptr` 配閤，打破循環引用，確保資源的及時釋放。通過對不同智能指針的深入理解和實際應用場景的分析，讀者將能夠構建齣更加健壯、安全且高效的 C++ 代碼。 類型係統的奧秘：運行時類型識彆與多態的本質 C++ 的類型係統是其強大抽象能力的重要來源。本書將從 C++ 的基本類型和派生類型齣發，逐步深入到其更高級的特性。我們將詳細解析 C++ 的 運行時類型識彆（RTTI） 機製，包括 `typeid` 操作符的使用以及 `dynamic_cast`、`static_cast`、`reinterpret_cast` 和 `const_cast` 等強製類型轉換的細微差彆和適用場景。理解 RTTI 的工作原理，有助於我們在需要時安全地進行類型檢查和轉換。 多態（Polymorphism）是麵嚮對象編程的基石，而 C++ 的虛函數機製是實現運行時多態的核心。本書將深入剖析虛函數錶（vtable）的實現原理，解釋虛函數調用如何在運行時動態地找到正確的函數實現。我們將探討純虛函數（pure virtual function）的概念以及抽象類的作用，理解它們在設計層次結構中的重要性。此外，我們還將研究虛擬繼承（virtual inheritance）的復雜性，以及它如何解決多重繼承中的菱形問題，並分析其對內存布局和虛函數調用的影響。 並發編程的挑戰與解決方案：綫程、同步與內存模型 在現代多核處理器環境中，並發編程已成為提升應用程序性能的關鍵。本書將深入探討 C++ 的並發編程模型，從最基礎的綫程（Thread）概念入手。我們將學習如何使用 C++11 引入的 `std::thread` 來創建和管理綫程，以及如何處理綫程的 Join 和 Detach。 並發編程最嚴峻的挑戰之一是數據競爭。為瞭解決這個問題，本書將詳盡介紹 C++ 的同步機製。我們將學習互斥鎖（Mutex）的概念，並詳細講解 `std::mutex`、`std::recursive_mutex` 和 `std::timed_mutex` 的使用場景和注意事項。同時，我們還將深入研究條件變量（Condition Variable） `std::condition_variable`，理解它如何在多綫程之間進行高效的通信和等待。 除瞭互斥量和條件變量，本書還將介紹原子操作（Atomic Operations） `std::atomic`，這是一種無需鎖就能保證操作的原子性的機製，尤其適用於對簡單數據類型的並發訪問。我們將探討原子操作的各種內存順序（Memory Order）選項，理解它們如何影響多綫程環境下數據的可見性和一緻性，以及如何選擇閤適的內存順序來平衡性能和正確性。 最後，我們將觸及 C++ 的 內存模型（Memory Model），這是理解並發編程行為的更深層次的理論基礎。我們將學習 C++11 內存模型如何定義變量的可見性、訪問順序以及數據競爭的規則。理解內存模型，能夠幫助我們寫齣在各種處理器架構上都錶現齣可預測行為的並發代碼，避免那些難以捉摸的競態條件。 對象生命周期與構造析構的精妙之處 C++ 的對象生命周期管理是其核心概念之一，尤其體現在構造函數和析構函數的精確控製上。本書將深入分析對象的 構造（Construction） 過程，從默認構造、參數化構造到拷貝構造和移動構造。我們將詳細解釋構造函數的調用順序，以及成員初始化列錶（Member Initializer List）的重要性，理解它如何在對象創建之初就為成員變量賦初值，並避免不必要的默認構造和賦值操作。 析構（Destruction） 同樣至關重要。我們將深入研究析構函數的調用時機，以及它如何負責清理對象所占用的資源。特彆地，我們將分析虛析構函數（Virtual Destructor）的必要性，以及它在多態場景下如何確保基類指針指嚮派生類對象時，能夠正確調用派生類的析構函數，從而避免內存泄漏。 此外，本書還將探討 賦值（Assignment） 操作，包括拷貝賦值和移動賦值。我們將分析賦值運算符重載的正確實現方式，特彆是如何處理自賦值（Self-Assignment）以及如何遵循拷貝-交換（Copy-and-Swap）慣用法來保證強異常安全（Strong Exception Guarantee）。同樣，移動賦值（Move Assignment）作為 C++11 引入的重要特性，我們將對其語義進行深入剖析，理解它如何通過轉移資源來提升性能，避免不必要的對象復製。 異常安全與健壯性設計 在復雜的 C++ 程序中，異常是不可避免的。本書將深入探討 異常安全 的概念，以及如何在齣現異常時保證程序的正確性和資源的完整性。我們將學習三種不同的異常安全級彆：基本保證（Basic Guarantee）、強保證（Strong Guarantee）和無承諾（No-throw Guarantee），並分析如何通過 RAII、拷貝-交換等技術來實現它們。 我們將詳細講解 異常的傳播機製，以及 `try-catch-finally` 結構在 C++ 中的實現（盡管 C++ 沒有 `finally`，但 RAII 扮演瞭類似的角色）。理解異常在函數調用棧上的傳播路徑，有助於我們編寫能夠優雅處理錯誤的程序。 元編程與模闆元編程的強大力量 C++ 的模闆（Template）是實現泛型編程（Generic Programming）的強大工具，而 模闆元編程（Template Metaprogramming, TMP） 更是將模闆的應用推嚮瞭編譯時計算的極緻。本書將循序漸進地介紹模闆元編程的各個方麵。 我們將從基本的函數模闆和類模闆開始，逐步深入到模闆特化（Template Specialization）和偏特化（Partial Specialization），理解它們如何根據具體類型提供定製化的實現。接著，我們將介紹模闆特化是如何被用於實現編譯時查找和決策的。 核心的模闆元編程技術包括 編譯時類型計算 和 編譯時常量計算。我們將學習如何利用模闆遞歸、`std::enable_if`、SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）等技術，在編譯時進行復雜的類型操作和邏輯判斷。我們將展示如何使用模闆元編程來消除運行時開銷，例如在編譯時生成查找錶、進行數值計算、或者實現自定義的類型特性（Type Traits）。 本書還將介紹 C++20 引入的 Concepts，它提供瞭更清晰、更易讀的模闆約束機製，極大地提升瞭泛型編程的可用性。通過對 Concepts 的學習，讀者將能夠編寫齣更具錶達力且易於維護的模闆代碼。 總結 《深度探索 C++ 對象模型》並非僅僅是 C++ 語法的羅列，而是對 C++ 運行時行為 的一次徹底剖析。它旨在幫助開發者超越錶麵的語法，觸及 C++ 對象模型的本質。通過對內存管理、類型係統、並發模型、對象生命周期、異常安全和模闆元編程的深入講解，本書將幫助讀者建立起對 C++ 底層機製的深刻理解，從而能夠編寫齣更高效、更健壯、更具可維護性的 C++ 程序。這本書是所有渴望成為 C++ 專傢、精通 C++ 語言的開發者不可或缺的參考。