现代C++编程：从入门到实践

乔什·洛斯皮诺索

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序
前言
致C语言程序员
第一部分 C++语言核心
第1章启动和运行
1.1 C++程序的基本结构
1.1.1 创建第一个C++源文件
1.1.2 main函数：C++程序的入口点
1.1.3 程序库：引入外部代码
1.2 编译器工具链
1.2.1 设置开发环境
1.2.2 Windows 10以及后续版本：Visual Studio
1.2.3 macOS:Xcode
1.2.4 Linux和GCC
1.2.5 文本编辑器
1.3 开始认识C++
1.3.1 C++类型系统
1.3.2 声明变量
1.3.3 初始化变量的状态
1.3.4 条件语句
1.3.5 函数
1.3.6 printf格式指定符
1.3.7 重新审视step_function
1.3.8 注释
1.4 调试
1.4.1 Visual Studio
1.4.2 Xcode
1.4.3 用GDB和LLDB对GCC和Clang进行调试
1.5 总结
练习
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第2章类型
2.1 基本类型
2.1.1 整数类型
2.1.2 浮点类型
2.1.3 字符类型
2.1.4 布尔类型
2.1.5 std::byte类型
2.1.6 size_t类型
2.1.7 void
2.2 数组
2.2.1 数组初始化
2.2.2 访问数组元素
2.2.3 for循环简介
2.2.4 C风格字符串
2.3 用户自定义类型
2.3.1 枚举类型
2.3.2 普通数据类
2.3.3 联合体
2.4 全功能的C++类
2.4.1 方法
2.4.2 访问控制
2.4.3 构造函数
2.4.4 初始化
2.4.5 析构函数
2.5 总结
练习
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第3章引用类型
3.1 指针
3.1.1 寻址变量
3.1.2 指针解引用
3.1.3 成员指针运算符
3.1.4 指针和数组
3.1.5 指针很危险
3.1.6 void指针和std::byte指针
3.1.7 nullptr和布尔表达式
3.2 引用
3.3 指针和引用的使用
3.3.1 前向链表：经典的基于指针的数据结构
3.3.2 使用引用
3.3.3 this指针
3.3.4 const正确性
3.3.5 const成员变量
3.3.6 成员初始化列表
3.4 auto类型推断
3.4.1 用auto进行初始化
3.4.2 auto和引用类型
3.4.3 auto和代码重构
3.5 总结
练习
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第4章对象生命周期
4.1 对象的存储期
4.1.1 分配、释放和生命周期
4.1.2 内存管理
4.1.3 自动存储期
4.1.4 静态存储期
4.1.5 线程局部存储期
4.1.6 动态存储期
4.2 追踪对象的生命周期
4.3 异常
4.3.1 throw关键字
4.3.2 使用tr y-catch代码块
4.3.3 stdlib异常类
4.3.4 异常处理
4.3.5 用户定义的异常
4.3.6 noexcept关键字
4.3.7 调用栈和异常
4.4 SimpleString类
4.4.1 追加和打印
4.4.2 使用SimpleString
4.4.3 组合SimpleString
4.4.4 调用栈展开
4.4.5 异常和性能
4.4.6 异常的替代方法
4.5 复制语义
4.5.1 复制构造函数
4.5.2 复制赋值
4.5.3 默认复制
4.5.4 复制指南
4.6 移动语义
4.6.1 复制行为可能浪费资源
4.6.2 值类别
4.6.3 左值引用和右值引用
4.6.4 std::move函数
4.6.5 移动构造
4.6.6 移动赋值
4.6.7 最终成果
4.6.8 编译器生成的方法
4.7 总结
练习
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第5章运行时多态
5.1 多态
5.2 一个有启发性的例子
5.2.1 添加新的日志记录器
5.2.2 接口
5.2.3 对象组合和实现继承
5.3 定义接口
5.3.1 基类继承
5.3.2 成员继承
5.3.3 虚方法
5.3.4 纯虚类和虚析构函数
5.3.5 实现接口
5.3.6 使用接口
5.4 更新银行日志记录器
5.4.1 构造函数注入
5.4.2 属性注入
5.4.3 构造函数注入和属性注入的选择
5.5 总结
练习
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第6章编译时多态
6.1 模板
6.2 声明模板
6.2.1 模板类定义
6.2.2 模板函数定义
6.2.3 实例化模板
6.3 类型转换函数
6.3.1 const_cast
6.3.2 static_cast
6.3.3 reinterpret_cast
6.3.4 narrow_cast
6.4 mean：模板函数示例
6.4.1 通用mean
6.4.2 模板类型推断
6.5 SimpleUniquePointer：模板类示例
6.6 模板中的类型检查
6.7 concept
6.7.1 定义concept
6.7.2 类型特征
6.7.3 约束要求
6.7.4 从requires表达式构建concept
6.7.5 使用concept
6.7.6 临时requires表达式
6.8 static_assert:concept之前的权宜之计
6.9 非类型模板参数
6.10 可变参数模板
6.11 高级模板主题
6.11.1 模板特化
6.11.2 名字绑定
6.11.3 类型函数
6.11.4 模板元编程
6.12 模板源代码组织
6.13 运行时多态与编译时多态对比
6.14 总结
练习
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第7章表达式
7.1 运算符
7.1.1 逻辑运算符
7.1.2 算术运算符
7.1.3 赋值运算符
7.1.4 自增和自减运算符
7.1.5 比较运算符
7.1.6 成员访问运算符
7.1.7 三元条件运算符
7.1.8 逗号运算符
7.1.9 重载运算符
7.1.10 重载运算符new
7.1.11 运算符优先级和结合性
7.1.12 求值顺序
7.2 自定义字面量
7.3 类型转换
7.3.1 隐式类型转换
7.3.2 显式类型转换
7.3.3 C风格的类型转换
7.3.4 用户自定义类型的转换
7.4 常量表达式
7.4.1 有关色彩的示例
7.4.2 关于constexpr的说明
7.5 volatile表达式
7.6 总结
练习
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第8章语句
8.1 表达式语句
8.2 复合语句
8.3 声明语句
8.3.1 函数
8.3.2 命名空间
8.3.3 类型别名
8.3.4 结构化绑定
8.3.5 属性
8.4 选择语句
8.4.1 if语句
8.4.2 switch语句
8.5 迭代语句
8.5.1 while循环
8.5.2 do-while循环
8.5.3 for循环
8.5.4 基于范围的for循环
8.6 跳转语句
8.6.1 break语句
8.6.2 continue语句
8.6.3 goto语句
8.7 总结
练习
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第9章函数
9.1 函数声明
9.1.1 前缀修饰符
9.1.2 后缀修饰符
9.2 auto返回类型
9.3 auto和函数模板
9.4 重载解析
9.5 可变参数函数
9.6 可变参数模板
9.6.1 用参数包编程
9.6.2 再谈sum函数
9.6.3 折叠表达式
9.7 函数指针
9.7.1 声明函数指针
9.7.2 类型别名和函数指针
9.8 函数调用运算符
9.9 计数例子
9.10 lambda表达式
9.10.1 用法
9.10.2 参数和表达式体
9.10.3 默认参数
9.10.4 泛型
9.10.5 返回类型
9.10.6 捕获列表
9.10.7 constexpr lambda表达式
9.11 std::function
9.11.1 声明函数
9.11.2 扩展示例
9.12 main函数和命令行
9.12.1 main的三个重载变体
9.12.2 程序参数
9.12.3 更深入的例子
9.12.4 退出状态
9.13 总结
练习
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第二部分 C++库和框架
第10章测试
10.1 单元测试
10.1.1 集成测试
10.1.2 验收测试
10.1.3 性能测试
10.2 扩展示例：汽车制动服务
10.2.1 实现AutoBrake
10.2.2 测试驱动开发
10.2.3 添加服务总线接口
10.3 单元测试框架和模拟框架
10.3.1 Catch单元测试框架
10.3.2 Google Test
10.3.3 Boost Test
10.3.4 总结：测试框架
10.4 模拟框架
10.4.1 Google Mock
10.4.2 HippoMocks
10.4.3 其他模拟框架：FakeIt和Trompeloeil
10.5 总结
练习
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第11章智能指针
11.1 智能指针概述
11.2 智能指针所有权
11.3 作用域指针
11.3.1 构造
11.3.2 引入Oath Breaker
11.3.3 基于所有权的隐式布尔转换
11.3.4 RAII包装器
11.3.5 指针语义
11.3.6 与nullptr比较
11.3.7 交换
11.3.8 重置和替换scoped_ptr
11.3.9 不可转移性
11.3.10 boost::scoped_array
11.3.11 支持的部分操作
11.4 独占指针
11.4.1 构造
11.4.2 支持的操作
11.4.3 可转移的专属所有权
11.4.4 独占数组
11.4.5 删除器
11.4.6 自定义删除器和系统编程
11.4.7 支持的部分操作
11.5 共享指针
11.5.1 构造
11.5.2 指定分配器
11.5.3 支持的操作
11.5.4 可转移的非专属所有权
11.5.5 共享数组
11.5.6 删除器
11.5.7 支持的部分操作
11.6 弱指针
11.6.1 构造
11.6.2 获得临时所有权
11.6.3 高级模式
11.6.4 支持的操作
11.7 侵入式指针
11.8 可用的智能指针总结
11.9 分配器
11.10 总结
练习
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第12章工具库
12.1 数据结构
12.1.1 tribool
12.1.2 optional
12.1.3 pair
12.1.4 tuple
12.1.5 any
12.1.6 variant
12.2 日期和时间
12.2.1 Boost DateTime
12.2.2 Chrono
12.3 数值
12.3.1 数值函数
12.3.2 复数
12.3.3 数学常数
12.3.4 随机数
12.3.5 数值极限
12.3.6 Boost Numeric Conversion
12.3.7 编译时有理数算术
12.4 总结
练习
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第13章容器
13.1 顺序容器
13.1.1 数组
13.1.2 向量
13.1.3 合适的顺序容器
13.2 关联容器
13.2.1 集合
13.2.2 无序集合
13.2.3 映射
13.2.4 合适的关联容器
13.3 图和属性树
13.4 Boost图库
13.5 Boost属性树
13.6 initializer_list
13.7 总结
练习
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第14章迭代器
14.1 迭代器类别
14.1.1 输出迭代器
14.1.2 输入迭代器
14.1.3 前向迭代器
14.1.4 双向迭代器
14.1.5 随机访问迭代器
14.1.6 连续迭代器
14.1.7 可变迭代器
14.2 迭代器辅助函数
14.2.1 std::advance
14.2.2 std::next和std::prev
14.2.3 std::distance
14.2.4 std::iter_swap
14.3 其他迭代器适配器
14.3.1 移动迭代器适配器
14.3.2 反向迭代器适配器
14.4 总结
练习
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第15章字符串
15.1 std::string
15.1.1 构造字符串
15.1.2 字符串存储和小字符串优化
15.1.3 元素和迭代器访问
15.1.4 字符串比较
15.1.5 操作元素
15.1.6 搜索
15.1.7 数值转换
15.2 字符串视图
15.2.1 构造字符串视图
15.2.2 支持的string_view操作
15.2.3 所有权、用法和效率
15.3 正则表达式
15.3.1 模式
15.3.2 basic_regex
15.3.3 算法
15.4 Boost字符串算法
15.4.1 Boost Range
15.4.2 谓词
15.4.3 分类器
15.4.4 查找器
15.4.5 修改算法
15.4.6 拆分和连接
15.4.7 搜索
15.5 Boost分词器
15.6 本地化
15.7 总结
练习
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第16章流
16.1 流的基础知识
16.1.1 流类
16.1.2 流状态
16.1.3 缓冲和刷新
16.1.4 操纵符
16.1.5 用户自定义类型
16.1.6 字符串流
16.1.7 文件流
16.1.8 流缓冲区
16.1.9 随机访问
16.2 总结
练习
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第17章文件系统
17.1 文件系统的相关概念
17.2 std::filesystem::path
17.2.1 构造路径
17.2.2 分解路径
17.2.3 修改路径
17.2.4 文件系统路径的方法
17.3 文件和目录
17.3.1 错误处理
17.3.2 构造路径的函数
17.3.3 检查文件类型
17.3.4 检查文件和目录
17.3.5 操作文件和目录
17.4 目录迭代器
17.4.1 构造
17.4.2 目录条目
17.4.3 递归目录迭代
17.5 fstream互操作
17.6 总结
练习
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第18章算法
18.1 算法复杂度
18.2 执行策略
18.3 非修改序列操作
18.3.1 all_of
18.3.2 any_of
18.3.3 none_of
18.3.4 for_each
18.3.5 for_each_n
18.3.6 find、find_if和find_if_not
18.3.7 find_end
18.3.8 find_first_of
18.3.9 adjacent_find
18.3.10 count
18.3.11 mismatch
18.3.12 equal
18.3.13 is_permutation
18.3.14 search
18.3.15 search_n
18.4 可变序列操作
18.4.1 copy
18.4.2 copy_n
18.4.3 copy_backward
18.4.4 move
18.4.5 move_backward
18.4.6 swap_ranges
18.4.7 transform
18.4.8 replace
18.4.9 fill
18.4.10 generate
18.4.11 remove
18.4.12 unique
18.4.13 reverse
18.4.14 sample
18.4.15 shuffle
18.5 排序及相关操作
18.5.1 sort
18.5.2 stable_sort
18.5.3 partial_sort
18.5.4 is_sorted
18.5.5 nth_element
18.6 二分搜索
18.6.1 lower_bound
18.6.2 upper_bound
18.6.3 equal_range
18.6.4 binar y_search
18.7 分区算法
18.7.1 is_partitioned
18.7.2 partition
18.7.3 partition_copy
18.7.4 stable_partition
18.8 合并算法
18.9 极值算法
18.9.1 min和max
18.9.2 min_element和max_element
18.9.3 clamp
18.10 数值运算
18.10.1 一些有用的运算符
18.10.2 iota
18.10.3 accumulate
18.10.4 reduce
18.10.5 inner_product
18.10.6 adjacent_difference
18.10.7 partial_sum
18.10.8 其他算法
18.11 Boost Algorithm库
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第19章并发和并行
19.1 并发编程
19.1.1 异步任务
19.1.2 共享和同步
19.1.3 底层并发设施
19.2 并行算法
19.2.1 示例：并行排序
19.2.2 并行算法不是魔法
19.3 总结
练习
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第20章用Boost Asio进行网络编程
20.1 Boost Asio编程模型
20.2 用Asio进行网络编程
20.2.1 IP协议族
20.2.2 主机名解析
20.2.3 连接
20.2.4 缓冲区
20.2.5 用缓冲区读写数据
20.2.6 HTTP
20.2.7 实现一个简单的Boost Asio HTTP客户端
20.2.8 异步读写
20.2.9 服务器
20.3 多线程Boost Asio
20.4 总结
练习
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第21章编写应用程序
21.1 程序支持功能
21.1.1 处理程序的终止和清理工作
21.1.2 与环境交互
21.1.3 管理操作系统的信号
21.2 Boost ProgramOptions库
21.2.1 选项描述
21.2.2 解析选项
21.2.3 存储和访问选项
21.2.4 整合在一起
21.3 编译中的特别话题
21.3.1 重新审视预处理器
21.3.2 编译器优化
21.3.3 与C语言链接
21.4 总结
练习
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译者简介
文后

简介

版权

现代C++编程：从入门到实践