| 词条 | C++探秘：68讲贯通C++ |
| 释义 | 基本信息原书名： Exploring C++: The Programmer’s Introduction to C++ 原出版社： Apress 作者： (美)Ray Lischner译者： 刘晓娜 林健 石小兵 李杰 丛书名： 图灵程序设计丛书 出版社：人民邮电出版社 ISBN：9787115242273 上架时间：2011-1-6 出版日期：2011 年1月 开本：16开 页码：565 版次：1-1 内容简介本书采用引导探索式的教学方法，将庞大的c++ 知识体系划分成四个大部分68 讲，每讲都包含一个互动练习，帮助读者循序渐进地学习c++。你可以通过这种互动快速掌握表达式、声明、标准库、自定义函数、类和模板等等c++ 的各方面特性，并最终掌握如何把这些特性组合起来编写复杂的c++ 程序。 本书适合有少量其他语言编程经验的c++ 初学者。 前言大家好，首先谢谢你们阅读我的书。我叫Ray，是本书的作者。从现在开始我们将要一起相处很长一段时间，因此先拉把椅子，舒服地坐下来吧。我的任务就是帮你学习C++，因此我编写了一系列的课程，每节课（即每讲）都包含一个互动练习，帮助你循序渐进地学习C++。你的任务是完成每讲的阅读和练习，通过这种方法来学习C++。 你肯定已经大致翻阅过本书。如果没有，现在就浏览一下。请注意，本书和大部分其他书籍都不同。大部分编程书籍只不过是些书面讲稿，作者告诉你知识点，并期望你去阅读、学习和理解这些知识。 本书则截然不同。因为我觉得照本宣科没什么意义，而且照本宣科并不是最好的教学方式。本书中，你将通过阅读、修改和编写程序来学习编程。为此，我组织书的方式就是让你花尽量多的时间阅读、修改和编写程序。 如何使用本书本书的每一讲都既有文字又有交互式练习。这些练习和你在其他书上看到的不一样。我的作业中没有多选、填空或者简答题，都是对C++关键特性的交互式探索。在本书的前一部分，我会给出一个完整的程序。随着学习的深入，你将可以修改和扩展该程序。很快，你就能自己编写整个程序了。 “交互”的意思是，我提出问题，你回答问题，我尽量在行文中点评你的回答。听起来很疯狂吧？但是通过回答问题，你能更好地学习C++。为此，我在书中留出填写答案的空白，你可以把答案写在书上（除非你使用的是从朋友或者从图书馆借来的书）。实际上，我鼓励你把所有的答案都写在书上。只有通过回答问题，你才能真正地学好这门课。 有的问题没有唯一正确的答案。我提出问题是为了让你思考，让你从一个新的角度去看待一个熟悉的问题。大部分问题都有清晰正确的答案，而我会在后继的叙述中给出答案，因此不要向后跳读。你要先写下答案，然后再去验证。有些问题可能很棘手或者需要我还没有讲到的知识，这种情况下，我估计你的答案可能会是错的，但是错了也没有关系。不要担心，我不会给你打分。（如果本书被用作正式的教材，老师应该只依据是否完成这些练习来打分，而不用管答案是否正确。老师应该另有其他的练习、测验来评估学生们学习这门课程的效果。）不要偷看后面的内容，去抄“正确”的答案，这样做你将学不到任何东西。 准备好了吗？开始热身吧。 阅读本书时，你最重要的任务是什么？ 这个问题没有唯一正确的答案，但确实有很多明显错误的答案。希望你的答案类似于“完成每个练习”或者“理解所有的知识点”。“享受其中的乐趣”也是个好答案。 本书的结构C++是一门复杂的语言，即便编写最简单的程序，也要理解该语言的很多不同方面。这门语言本身难以划分为几个一般性的主题，比如函数、类、语句或者表达式。因此本书没有尝试这样去组织结构，而是让你一点点增量式地学习C++：学一点这个，学一点那个，再多学一点这个，很快你就能积累足够的知识，可以开始编写复杂的程序了。 粗略地讲，本书以基本表达式、声明和语句开始，学会这些就足以编写简单的程序。在本书的前几讲中，你会学到如何使用标准库。然后再学习如何编写自己的函数、类和模板，再然后编写复杂一些的程序。 但是，阅读完本书后，你也不会立即成为专家。你还需要更多的练习，从广度和深度上理解这门语言和库，再不断实践。你需要不断地实践，明白了吧？ 本书的读者对象如果你有兴趣学习C++且至少了解一门其他的编程语言，则可以阅读本书。具体地说，你不需要了解C，也不需要了解面向对象编程的知识。 C程序设计语言影响了许多其他语言的设计，比如PHP、Perl、AWK、C#当然还有C++。因此，尽管许多程序员不了解C和C++，但他们仍然会发现很多语言结构似曾相识，有些人甚至觉得可以跳过本书讲解背景的几讲。但是我不建议这样做！因为我会先讲解一些C++独有的特性。在少数情况下，我会告诉你什么时候可以放心地跳过某节，而且仅仅只是跳过该节。即使你很熟悉某个语言特性，但该特性在C++中也可能会有不一样的地方。 对于C程序员，固有思维模式是很危险的，虽然表面上C++和C极为相似，但是实际上C程序员需要克服的问题最多。从设计上说，很多C程序也是有效的C++程序，这就导致粗心的C程序员误以为“好的C程序也是好的C++程序”。实际上，C和C++是不同的语言，各自有不同的习语和特质。要成为一名高效的C++程序员，你必须学会C++的编程方式。C程序员需要突破已经形成的习惯，学会弃用某些C特性（比如数组），转而使用更好的C++习语。本书的结构能帮助你以C++（而非C）的方式思考问题。 项目本书还包括4个项目，可以利用这些项目巩固所学的知识。每个项目都有特定的价值，可以充分运用引入该项目之前所学的C++知识。我鼓励你尝试每个项目，用你最拿手的软件设计技术完成这些项目。记住，除了编写源码外还要编写测试用例，要尽量让代码在保证正确的基础上清晰易读。完成你的方案之后，从本书网站下载相应文件，并把你的方案和我的进行对比。 合作你可以独自一人使用本书自学C++，或由老师指导，用本书作为正式的授课教材。你还可以和同伴一起学习，这样会更有乐趣，而且通过合作，你也能学得更多更快。此书需人手一册，阅读完每一课的内容并独立完成任务。如果碰到问题，可以和你的同伴讨论，但是要独立完成练习，然后将你的答案和同伴的作比较。如果你们的答案不同，可开展讨论，陈述各自的理由，看能否达成一致的见解。 请和同伴合作完成书中的项目。你可以将工作分成两个以上的模块，或者一个人负责编码，另一个人负责检查；你们也可以实践一下结对编程。总之，怎么适合就怎么来，但是要确保你理解项目中的每一行代码。如果你们扮演不同的角色，请在不同的项目中互换角色，让每个人都有机会做多方面的事。 参考资料本书不能教你关于C++的所有知识，实际上没有一本书可以做到这一点。阅读完本书后，还应该继续阅读和编写大量C++程序，并寻找其他的信息来源。本书有一个专门的指导网站。该网站上有其他书、其他网站、邮件列表、讨论组、常见问题、编译器和其他工具等的链接。你也可以从网站上下载本书所有的源代码，以节省打字时间。 为何叫C++探秘如果你觉得本书有点儿怪异，那敬请放心，“这些虽是疯话，却有深意在内”。 这层深意，就是把我在俄勒冈州立大学教计算机时所积累的东西诉诸文字，奉献给广大读者。为了提高教学质量，我特意研究了知识获取的过程，尤其是科学知识及计算机编程。 通过这几十年的研究，我总结出这样一点：每个人都在意识中构建了客观世界的一个模型，而获取新知识的过程就是向这个模型中不断地注入新的信息，且新的信息必须与这种模型相容。但有时候，新信息与原有模型冲突，则必须要调整我们的模型以容纳新的信息。我们的大脑，就是在不断地工作，不断地得到新的信息，而不断地调整意识中的模型。 这种研究的结果是，课堂的重心由教师转移到了学生身上。在过去，教师把学生当作是一个个空的容器，等着教师用知识与智慧来填充，学生都是被动地接受信息。但是现在我们明白了，学生不是被动的接受者，他们是活跃的，尽管有时他们显得木讷而被动，不过他们的大脑每时每刻都在运转，都在接受新的信息并把它们纳入到自己的思维模型中。而教师则不再是自诩的智慧之源，而是要作为这种思维模型的引导员。并且教师不能直接地去改造他们的模型，而仅是创造一种课堂环境，让学生有机会去调整他们自己的模型。 尽管这个研究主要针对教师，但对于作者，又何尝不是如此呢？ 因此，我不会教你C++，而是在创造一种探索的氛围，让读者在其中去学习C++。尽管这种探索模式并不是研究学习和写作的唯一方式，但它确实是通过我多年来的教学总结及完善得来，并成功运用于实践当中的，原因有如下几点。 它让你不得不主动地融入到学习过程中。被动地读书当然轻松，而不断提出问题则能促使你去寻找解决方案，从而让它们成为你的思维模型中的新部分。但如果你跳过这些问题，那就同时跳过了完善思维模型的机会。 探索过程比较短，这使你的模型能够循序渐进地不断完善。假如每次都要填塞大量的新信息，则很可能导致你的模型中夹杂错误的信息。一旦这种错误信息根深蒂固，则更加难以改正。因此我需要保证你的思维模式随时都保持尽可能精确。 这些探索构建在所学内容的基础上。我不会抛出一堆新概念，并指望你能一下子掌握它们，而是尽力把这些新概念联系到某些已学过的概念，保证这些概念可以牢牢地印在你的思维模型中。 它帮助你从实践找到真知。每一讲的核心并不在于去咀嚼别人的解决方案，而是让你尽量把时间用在自主解决问题的“刀刃”上：修改原有程序，编写新程序。 C++是一门复杂的语言，而学习C++也绝非易事。在任一组C++程序员中，即便一个简单的问题都会引出不同的答案。对于大部分C++程序员而言，他们的语言思维模型不仅不完整，而且有缺陷，甚至还有根本性的问题。我希望能够提供给大家一个坚实的C++基础，从而让你能写出正确而有趣的程序，更重要的是，让你可以在未来的学习中能继续享受C++的美妙和乐趣。 C++标准本书涵盖了当前的标准，即ISO/IEC 14882:2003(E)，Programming languages——C++。2003版的标准是一个修订版，包括对1998版的修订和澄清。大部分的现代编译器遵循2003版的标准。 标准化委员会还发行了一份该标准的附录，添加了正则表达式、数学函数等许多内容。这份附录是标准库的可选扩展项，称为Technical Report 1（技术报告1），或者TR1。因为它是可选的，所以不要求厂商必须实现它。大部分厂商提供了该库的部分实现。一些厂商实现了完整的TR1。使用本书并不需要TR1的支持，但是我在书中指出了一些情况，在这些情况下TR1能使得编码更容易。 通过发行TR1以及让成千上万的C++开发人员使用它，标准化委员会获得了宝贵的实践经验，并将其反馈到C++标准的下一次主要的修订中。在我编写本书的时候，下一次修订也正在进行。你阅读本书时，修订工作可能已经完成，甚至可能有了符合新标准的编译器和库。新标准可能会被标记为ISO/IEC 14882:2010(E)。 即使有了全新的编译器，本书仍然有价值。许多新特性是高级特性，因此不会影响本书。其他一些计划中的特性恐怕就会影响所有的C++程序员。在本书中，我指出了有可能发生变化之处，但同时本书主要关注当前可用的和广泛使用的工具。 媒体评述谢天谢地，终于有一本书，可以帮助像我这样只有一点编程基础的人学习这门深奥的语言了。 ——Amazon读者评论 我为了自学C++买了这本书，它真是太棒了，我非常喜欢！ ——Amazon读者评论 目录第一部分 c++基础 第1讲 打磨工具 2 1.1 作者推荐 2 1.1.1 windows平台 2 1.1.2 macintosh os 9以及更早版本 3 1.1.3 其他平台 3 1.2 阅读文档 3 1.3 第一个程序 4 第2讲 阅读c++代码 10 2.1 注释 11 2.2 头文件 11 2.3 主程序 13 2.4 变量定义 13 2.5 语句 14 2.6 输出 15 第3讲 整数表达式 17 第4讲 字符串 23 第5讲 简单的输入 28 第6讲 错误消息 33 6.1 拼写错误 34 .6.2 错误字符 34 6.3 未知操作符 35 6.4 未知名字 35 6.5 符号错误 36 6.6 从错误中获得乐趣 36 第7讲 for循环 37 7.1 有界循环 37 7.1.1 初始化 37 7.1.2 条件 38 7.1.3 后循环 39 7.1.4 for循环的工作原理 39 7.2 由你来做 39 第8讲 格式化输出 41 8.1 问题 41 8.2 字段宽度 42 8.3 填充 43 8.4 std前缀 44 8.5 对齐 44 8.6 探索格式化 44 8.7 替代语法 46 8.8 由你完成 46 第9讲 数组和向量 49 9.1 用向量代替数组 49 9.2 向量 50 9.3 迭代器 51 9.4 算法 53 9.5 成员类型 54 9.6 使用迭代器和算法 55 第10讲 自增和自减 58 10.1 自增 58 10.2 自减 59 第11讲 条件和逻辑 64 11.1 i/o和bool 64 11.2 布尔类型 65 11.3 逻辑操作符 67 11.4 旧式语法 68 11.5 比较操作符 68 第12讲 复合语句 71 12.1 语句 71 12.2 局部定义和范围 74 12.3 for循环头中的定义 76 第13讲 文件i/o简介 79 13.1 读文件 79 13.2 写文件 80 第14讲 数据结构映射 83 14.1 使用映射 83 14.2 迭代器 84 14.3 搜索映射 86 第15讲 类型同义词 88 15.1 typedef声明 88 15.2 常见的类型定义 89 第16讲 字符 91 16.1 字符类型 91 16.2 字符i/o 93 16.3 换行和移植性 94 16.4 转义字符 94 第17讲 字符分类 96 17.1 字符集 96 17.2 字符分类 98 17.3 区域设置 99 第18讲 大小写转换 103 18.1 简单的大小写 103 18.2 复杂的大小写 104 第19讲 编写函数 107 19.1 函数 107 19.2 函数调用 109 19.3 声明和定义 109 19.4 再谈单词计数 111 19.5 函数main() 113 第20讲 函数实参 115 20.1 实参传递 115 20.2 按引用传递 117 20.3 常量引用 119 20.4 const_iterator 120 20.5 输出参数 121 第21讲 使用算法 122 21.1 传递数据 122 21.2 谓词 126 21.3 其他算法 128 第22讲 重载函数名 131 第23讲 大数和小数 136 23.1 长整型和短整型 136 23.1.1 长整数 137 23.1.2 短整数 137 23.2 整数字面量 138 23.3 字节长度的整数 139 23.4 类型转换 140 23.5 整数算术 141 23.6 重载解析 142 第24讲 极大数和极小数 145 24.1 浮点数 145 24.2 浮点字面量 146 24.3 浮点特征 147 24.4 浮点i/o 148 第25讲 文档 151 25.1 doxygen 151 25.2 结构化注释 151 25.3 文档标签 152 25.4 使用doxygen 156 第26讲 项目1：身体质量指数 157 第二部分 自定义类型 第27讲 自定义类型 160 27.1 定义新类型 160 27.2 成员函数 161 27.3 构造函数 164 27.4 重载构造函数 166 第28讲 重载操作符 167 28.1 比较有理数 167 28.2 算术操作符 171 28.3 数学函数 173 第29讲 自定义i/o操作符 175 29.1 输入操作符 175 29.2 输出操作符 176 29.3 错误状态 177 第30讲 赋值与初始化 179 30.1 赋值操作符 179 30.2 构造函数 180 30.3 合并 181 第31讲 编写类 186 31.1 类的结构 186 31.2 成员函数 187 31.3 构造函数 189 第32讲 深入探索成员函数 193 32.1 调用默认构造函数 193 32.2 重温project 1 196 32.3 const成员函数 199 第33讲 访问级别 203 33.1 公有与私有 203 33.2 class与struct 206 33.3 简单的旧式数据 206 33.4 公有还是私有 207 第34讲 面向对象编程介绍 212 34.1 书籍与杂志 212 34.2 分类 213 34.3 继承 215 34.4 liskov置换原则 216 34.5 类型多态 216 第35讲 继承 218 35.1 派生类 218 35.2 析构函数 221 35.3 访问级别 224 35.4 编程风格 225 第36讲 虚函数 226 36.1 类型多态 226 36.2 虚函数 229 36.3 引用与切除 230 36.4 纯虚函数 231 36.5 虚析构函数 232 第37讲 类与类型 233 37.1 类与typedef 233 37.2 值类型 236 37.2.1 复制 236 37.2.2 赋值 236 37.2.3 比较 236 37.3 资源获取即为初始化 239 第38讲 声明与定义 241 38.1 声明与定义 241 38.2 内联函数 243 38.3 变量声明与定义 244 38.4 静态变量 246 38.5 静态数据成员 248 38.6 声明符 250 第39讲 使用多个源文件 251 39.1 多个源文件 251 39.2 声明与定义 252 39.3 #include文件 254 39.3.1 引号与括号 256 39.3.2 嵌套#include指令 256 39.3.3 包含监护 257 39.3.4 文档 258 39.4 外部变量 261 39.5 内联函数 261 39.6 “一份定义”规则 262 第40讲 函数对象 264 40.1 函数调用操作符 264 40.2 函数对象 265 40.3 复用成员函数 269 40.4 生成器函子 270 第41讲 有用的算法 272 41.1 搜索 272 41.1.1 线性搜索算法 272 41.1.2 二分搜索算法 276 41.2 比较 279 41.3 重组织数据 281 41.4 复制数据 282 41.5 删除元素 283 41.6 迭代器 284 第42讲 迭代器 285 42.1 迭代器的种类 285 42.1.1 输入迭代器 286 42.1.2 输出迭代器 286 42.1.3 前向迭代器 286 42.1.4 双向迭代器 287 42.1.5 随机访问迭代器 287 42.2 使用迭代器工作 288 42.3 const_iterator与const iterator 290 42.4 错误消息 292 42.5 专用迭代器 292 42.6 迭代器要点 294 第43讲 异常 296 43.1 异常介绍 296 43.2 捕获异常 297 43.3 抛出异常 299 43.4 程序栈 300 43.5 标准异常 304 43.6 i/o异常 304 43.7 自定义异常 306 43.8 对异常的建议 307 第44讲 更多操作符 309 44.1 条件操作符 309 44.2 短路操作符 311 44.3 逗号操作符 311 44.4 算术赋值操作符 313 44.5 自增与自减 315 第45讲 项目2：定点数 318 第三部分 泛型编程 第46讲 函数模板 324 46.1 泛型函数 324 46.2 使用函数模板 325 46.3 编写函数模板 326 46.4 模板形参 328 46.5 模板实参 329 46.6 声明与定义 331 46.7 成员函数模板 331 第47讲 类模板 333 47.1 参数化类型 333 47.2 参数化rational类 334 47.3 使用类模板 336 47.4 重载的操作符函数 338 47.5 混合类型 340 第48讲 模板特化 342 48.1 实例化与特化 342 48.2 自定义比较函数 345 48.3 特化函数模板 346 48.4 特征 347 第49讲 部分特化 349 49.1 退化的pair 349 49.2 部分特化 350 49.3 部分特化函数模板 351 49.4 值模板形参 351 第50讲 名字与名字空间 353 50.1 名字空间 353 50.2 嵌套名字空间 355 50.3 全局名字空间 358 50.4 名字空间std 358 50.5 使用名字空间 359 50.5.1 using指令 359 50.5.2 using声明 361 50.5.3 类中的using声明 363 50.6 无名名字空间 364 50.7 名字查找 365 第51讲 容器 370 51.1 容器的性质 370 51.2 技术报告1 371 51.3 成员类型 372 51.4 容器里能放什么 373 51.5 插入与清除 374 51.5.1 顺序容器的插入操作 374 51.5.2 顺序容器的清除操作 375 51.5.3 关联容器的插入操作 375 51.5.4 关联容器的清除操作 376 51.5.5 异常 377 51.6 迭代器与引用 377 51.7 顺序容器 380 51.7.1 类模板array 381 51.7.2 类模板deque 382 51.7.3 类模板list 383 51.7.4 类模板vector 384 51.8 关联容器 385 第52讲 国际字符 389 52.1 为何要“宽” 389 52.2 使用宽字符 389 52.3 宽字符串 390 52.4 宽字符的i/o操作 392 52.5 多字节字符集 393 52.6 unicode 394 52.7 通用字符名字 396 第53讲 区域设置与分面 397 53.1 问题 397 53.2 拯救者“区域设置” 398 53.3 区域设置与i/o 399 53.4 分面 399 53.5 字符类别 402 53.6 排序规则 406 第54讲 文本i/o 410 54.1 文件模式 410 54.2 字符串流 411 54.3 文本转换 417 54.4 boost词法转换 420 第55讲 项目3：货币类型 422 第四部分 实时编程 第56讲 指针 424 56.1 问题 424 56.2 解决方案 432 56.3 地址与指针 433 56.4 依赖图 434 第57讲 动态内存 437 57.1 分配内存 437 57.2 释放内存 438 57.3 指向为空的指针 438 57.4 实现标准容器 440 57.5 增加变量 441 57.6 特殊成员函数 448 第58讲 异常-安全 452 58.1 内存泄漏 452 58.2 异常与动态内存 454 58.3 自动删除指针 456 58.4 auto_ptr不能做的事 458 58.5 异常与构造函数 458 第59讲 旧式数组 462 59.1 c风格的数组 462 59.2 数组的限制 463 59.3 动态分配数组 464 59.4 多维数组 465 59.5 c风格的字符串 466 59.6 命令行参数 466 59.7 指针运算 468 第60讲 智能指针 470 60.1 重新审视auto_ptr 470 60.2 可复制智能指针 472 60.3 智能数组 474 60.4 pimpl 474 60.5 迭代器 482 第61讲 位操作 483 61.1 将整数作为位的集合 483 61.2 位掩码 485 61.3 移位 486 61.4 使用无符号类型安全移位 487 61.4.1 有符号与无符号类型 488 61.4.2 无符号字面量 488 61.4.3 类型转换 489 61.5 溢出 493 61.6 位域简介 493 61.7 可移植性 494 61.8 bitset类模板 495 第62讲 枚举 498 62.1 理想的枚举 498 62.2 作为位掩码的枚举 499 62.3 模拟枚举 500 62.3.1 枚举计算机语言 500 62.3.2 对语言进行比较 501 62.3.3 赋值 502 62.3.4 字符串和语言 503 62.3.5 初始化 508 62.3.6 读写语言 508 62.3.7 使用模拟的枚举 509 62.4 重新审视项目 510 第63讲 多重继承 512 63.1 多重基类 512 63.2 虚基类 514 63.3 类java接口 516 63.4 接口与模板 518 63.5 mix-in 519 63.6 友元来帮忙 521 第64讲 特征萃取与策略 524 64.1 案例研究：迭代器 524 64.2 迭代器特征萃取 528 64.3 案例研究：char_traits 529 64.4 基于策略的编程 530 第65讲 名字与模板 538 65.1 限定名的问题 538 65.2 非限定名的问题 540 第66讲 重载函数 546 66.1 重载函数回顾 546 66.2 重载解析 549 66.2.1 候选函数 549 66.2.2 可行函数 551 66.2.3 最佳可行函数 551 66.3 默认实参 555 第67讲 元编程 557 67.1 编译时编程 557 67.2 模板特化 557 67.3 部分特化 559 第68讲 项目4：计算器 566 |
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