C++程式設計與運算思維實務（第二版）：輕鬆掌握物件導嚮設計技巧的16堂課 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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C++語言融閤瞭傳統的程序式語言、物件導嚮設計以及C++樣版三種不同程式設計方式，使它成為相當受重視且普及的程式語言。

　　物件導嚮設計能讓程式碼較容易擴充、修改及維護，本書中所有的C++程式是以免費的Dev C++來編譯與執行。

　　全書四大主軸如下：

　　1.基礎語法
　　先簡單說明如何進行C++程式撰寫、編譯、執行與除錯，接著再導入變數與常數與各種資料型態的介紹，並瞭解各種運算子及流程控製指令。

　　2.進階語法
　　包括陣列與字串的宣告與綜閤運用，再介紹指標與位址的觀念與實作，並示範如何自訂函數、參數傳遞與函數進階應用，最後則提到前置處理指令與巨集及自訂資料型態。

　　3.物件導嚮
　　以生活化的案例，切入物件導嚮程式設計基礎常識，有瞭這些入門能力後，再完整呈現物件導嚮程式設計的精華。

　　4.其他議題
　　介紹資料流及檔案的入門觀念，並探討各種檔案類型的操作技巧與管理，除瞭說明例外處理的錯誤控製機製外，也會介紹C++樣版的程式設計方式。

　　【本書實務經驗分享】
　　‧大量程式範例，正確無誤執行
　　‧「上機程式測驗」，強化撰寫與除錯能力
　　‧精心設計習題，驗收教學成果
　　‧是C++程式設計教材最佳首選
 

以下是《C++ 程式設計與運算思維實務（第二版）：輕鬆掌握物件導嚮設計技巧的16堂課》的圖書簡介，內容詳實，不包含原書內容，力求自然流暢： 探索現代 C++ 的深度與廣度：構建穩健、高效程式的核心指南 在這個快速迭代的技術浪潮中，C++ 語言依然是驅動高性能運算、係統底層開發、復雜圖形處理以及金融科技等關鍵領域的中流砥柱。然而，C++ 的復雜性與強大功能並存，要求開發者不僅要掌握語法，更要理解其背後的設計哲學和內存管理機製。 本書旨在為那些尋求從基礎語法邁嚮專業級 C++ 應用開發的工程師和資深學生提供一套結構化、實踐驅動的學習路徑。我們深知，理解 C++ 的真正威力在於如何運用其現代特性（C++11/14/17/20）來編寫可維護、可擴展且性能最優的代碼。 本書核心聚焦：超越語法，直擊現代 C++ 架構精髓 本書不拘泥於 C++ 語言基礎的重復講解，而是將焦點明確地置於如何利用 C++ 的核心能力來解決真實的工程問題，特彆是在大型係統設計中的關鍵挑戰。我們緻力於構建一套從底層數據結構到高層設計模式的完整知識體係。 第一部分：深入底層——掌控資源與性能的基石 在軟件開發中，性能往往與對係統資源的精確控製能力成正比。本部分將帶您深入 C++ 內存管理的“黑箱”之下，確保您能夠寫齣不會輕易崩潰或泄漏的高效代碼。 現代內存模型與生命周期管理： 我們將係統地剖析堆（Heap）與棧（Stack）的差異，並詳盡介紹 RAII (Resource Acquisition Is Initialization) 原則在 C++ 中的具體實現。重點解析 智能指針 (Smart Pointers) 的傢族（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）如何在不同場景下替代裸指針，從而實現異常安全和自動資源釋放。理解引用計數（Reference Counting）的底層機製，以及如何避免循環引用導緻的內存泄漏，是本部分的重中之重。 值語義與移動語義的革命： 深入探討 C++11 引入的移動語義 (Move Semantics)，理解左值（lvalue）和右值（rvalue）的精確區分。通過講解 移動構造函數 和 移動賦值運算符 的實現，揭示如何通過避免不必要的深度拷貝來數量級地提升處理大型數據結構（如 `std::vector` 或自定義容器）時的效率。 模闆元編程基礎與編譯期運算： 介紹如何利用 C++ 模闆係統在編譯期執行計算和類型檢查。這不僅是實現泛型編程的基礎，更是優化運行時性能的關鍵。我們將展示如何使用 `constexpr` 和類型特化來替代傳統的宏定義，從而獲得類型安全和更高的執行效率。 第二部分：泛型編程的藝術——構建可復用的抽象層 強大的軟件係統依賴於可復用的抽象。C++ 的模闆係統提供瞭業界領先的泛型編程能力。本部分旨在指導讀者如何設計和實現健壯、靈活的泛型組件。 深入理解模闆特化與偏特化： 不僅是學會寫模闆函數，更要掌握如何根據不同的類型參數提供定製化的實現（特化），以及在特定參數集閤上提供最優實現（偏特化）。我們將通過案例展示如何為數值類型和非數值類型實現同一接口的不同行為。 概念（Concepts）的引入與應用（C++20）： 隨著 C++ 標準的演進，概念 (Concepts) 極大地改善瞭模闆錯誤信息的可讀性和模闆設計的約束性。本部分將詳細介紹如何定義清晰、可驗證的概念，用以約束模闆參數，確保泛型代碼的正確性，並顯著提升編譯器的診斷能力。 STL 容器與算法的高級用法： 重新審視標準模闆庫（STL）的容器（如 `std::map`, `std::unordered_map`）在不同訪問模式下的性能權衡。重點探討如何編寫高效的自定義迭代器，以及如何利用 STL 算法（如 `std::transform`, `std::accumulate`）結閤 Lambda 錶達式 進行簡潔、聲明式的代碼編寫。 第三部分：並發與並行——駕馭多核處理器的力量 現代應用不可避免地麵臨並發處理的需求。C++ 在並發編程方麵提供瞭底層控製力和高級抽象的完美結閤。 綫程管理與同步原語的精妙運用： 講解 `std::thread` 的生命周期管理，並詳細對比不同同步機製的適用場景：互斥鎖（`std::mutex`）、讀寫鎖、條件變量（`std::condition_variable`）以及原子操作（`std::atomic`）。我們將側重於如何設計無死鎖的同步方案。 異步編程模型：Future 與 Promise： 介紹如何使用 `std::future` 和 `std::promise` 來管理跨綫程的異步結果傳遞。通過實際案例，展示如何構建非阻塞的函數調用鏈，避免傳統迴調地獄（Callback Hell）。 內存模型的深度解析： 探討 C++ 內存模型對多綫程編程的深遠影響。理解數據競爭的嚴格定義，以及如何通過內存順序（`std::memory_order`）的選擇，在保證綫程安全的同時，允許編譯器和處理器進行必要的性能優化。 第四部分：麵嚮設計——構建可維護的復雜係統 優秀的 C++ 代碼不僅要跑得快，更要有清晰的架構。本部分關注如何利用 C++ 的語言特性來實現健壯的軟件設計原則。 設計模式在 C++ 中的現代實現： 探究經典的工廠、單例、觀察者等設計模式在 C++ 現代特性（如 `final`, `override`, 智能指針）輔助下的優雅實現。重點在於如何用 C++ 的麵嚮對象機製（封裝、繼承、多態）來正確地錶達設計意圖。 編譯期多態與運行期多態的抉擇： 對比使用虛函數（運行時多態）和模闆（編譯期多態，如 Curiously Recurring Template Pattern, CRTP）的優劣。掌握何時應該優先選擇靜態綁定帶來的性能優勢，以及何時必須依賴動態分派的靈活性。 異常安全級彆的保證： 結構化地講解不同級彆的異常安全保證（無拋齣、強異常安全、基本異常安全），並演示如何通過組閤使用 `std::lock_guard`、`std::scoped_lock` 和移動語義，在復雜操作中實現強異常安全的保證。 適用讀者對象 本書特彆適閤已經掌握 C++ 基礎語法（如指針、基本類與繼承）的開發者，渴望： 1. 提升代碼質量： 掌握如何編寫符閤現代 C++ 規範（C++17/20）的健壯代碼。 2. 攻剋性能瓶頸： 深入理解內存、拷貝和並發對運行時的影響，並能進行精確優化。 3. 係統架構設計： 學會如何運用語言特性來支撐復雜軟件係統的可擴展性與可維護性。 通過係統學習本書所涵蓋的這些高級主題，讀者將能信心滿滿地應對要求高性能和高穩定性的 C++ 軟件開發挑戰，真正將 C++ 從一門“難學”的語言，轉化為手中駕馭復雜係統的強大工具。

CHAPTER 01 程式設計與 C++
1-1 C++ 的由來
1-2 程式設計的第一堂課 - 認識運算思維
1-3 我的第一個 C++ 程式
1-4 程式架構簡介
1-5 上機程式測驗

CHAPTER 02 變數、常數與資料型態
2-1 變數簡介
2-2 常數
2-3 基本資料型態
2-4 上機程式測驗

CHAPTER 03 運算式與運算子
3-1 運算式錶示法
3-2 認識運算子
3-3 認識資料型態轉換
3-4 上機程式測驗

CHAPTER 04 流程控製結構
4-1 循序指令結構
4-2 選擇指令結構
4-3 重復結構
4-4 迴圈控製指令
4-5 上機程式測驗

CHAPTER 05 陣列與字串
5-1 陣列簡介
5-2 字串簡介
5-3 String 類彆
5-4 上機程式測驗

CHAPTER 06 指標與位址
6-1 認識位址
6-2 指標與陣列
6-3 動態配置功能
6-4 參考型態簡介
6-5 上機程式測驗

CHAPTER 07 函數入門
7-1 函數功能簡介
7-2 認識參數傳遞
7-3 上機程式測驗

CHAPTER 08 函數的進階應用
8-1 函數指標簡介
8-2 命令列引數
8-3 變數種類
8-4 變數等級說明
8-5 特殊函數功能
8-6 上機程式測驗

CHAPTER 09 前置處理指令與巨集
9-1 前置處理指令
9-2 #define 指令
9-3 條件編譯指令
9-4 上機程式測驗

CHAPTER 10 認識自訂資料型態
10-1 結構
10-2 結構與陣列
10-3 巢狀結構
10-4 函數與結構
10-5 其他自訂資料型態
10-6 上機程式測驗

CHAPTER 11 物件導嚮程式設計入門
11-1 類彆的基本觀念
11-2 建構子與解構子
11-3 上機程式測驗

CHAPTER 12 類彆的進階應用
12-1 物件陣列與朋友關係
12-2 this 指標與靜態資料成員
12-3 函數與物件傳遞
12-4 上機程式測驗

CHAPTER 13 運算子多載
13-1 運算子多載簡介
13-2 特殊運算子多載介紹
13-3 型態轉換運算子多載
13-4 上機程式測驗

CHAPTER 14 繼承與多形
14-1 繼承關係
14-2 衍生類彆的建構子與解構子
14-3 多形與虛擬函數
14-4 上機程式測驗

CHAPTER 15 C++ 檔案入門與基本處理
15-1 資料流的觀念
15-2 檔案簡介
15-3 檔案的輸齣入管理
15-4 文字檔操作技巧
15-5 二進位檔操作技巧
15-6 上機程式測驗

CHAPTER 16 例外處理與樣版
16-1 例外功能的基本認識
16-2 認識樣版功能
16-3 類彆樣版
16-4 上機程式測驗

APPENDIX A C++ 的常用函數庫
A-1 字元處理函數
A-2 字串處理函數
A-3 型態轉換函數
A-4 時間及日期函數
A-5 數學函數
A-6 亂數函數

APPENDIX B 格式化輸齣入資料
B-1 插入運算子 <<
B-2 常用輸齣函數
B-3 擷取運算子 >>
B-4 常用輸入函數
B-5 錯誤狀態位元

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作為一名計算機係的在校生，我一直覺得C++這門語言雖然強大，但入門確實有些門檻，尤其是物件導嚮的概念，光看課本上的文字描述，常常是“雲裏霧裏”。這本《C++程式設計與運算思維實務（第二版）》簡直就是為我們這種初學者量身打造的“救星”！書名裏的“輕鬆掌握”真不是蓋的，作者的敘述方式非常親切，一點點地引導我們理解C++的精髓，特彆是物件導嚮的那些“繞來繞去”的說法，通過作者生動的講解，變得豁然開朗。我最喜歡的一點是，書中不僅僅講瞭“怎麼寫”，更重要的是講瞭“為什麼要這麼寫”。比如，它會解釋為什麼要有類（class）和對象（object），為什麼要有封裝（encapsulation）、繼承（inheritance）和多態（polymorphism），這些概念是如何幫助我們寫齣更易於維護、更靈活的代碼。那些“16堂課”的結構安排也特彆閤理，每一堂課都像是在“打怪升級”，完成一堂課，就感覺自己又掌握瞭一個新的技能點。而且，第二版聽說是內容有所升級，對我們這些要跟上最新技術趨勢的學生來說，更是意義重大。我已經開始實踐書中的一些小練習瞭，感覺進步神速，對C++的學習熱情也一下子高漲起來！

评分☆☆☆☆☆

這本《C++程式設計與運算思維實務（第二版）》真是讓我相見恨晚！我從事軟件開發已經有些年頭瞭，雖然也接觸過不少C++的項目，但總感覺在物件導嚮設計（OOD）方麵總有些“隔靴搔癢”的感覺，理解不夠透徹，寫齣來的代碼也總覺得不夠優雅，維護起來更是費勁。這本書恰好填補瞭我在這方麵的知識空白。書中的16堂課設計得循序漸進，從最基本的概念講起，逐步深入到各種設計模式的應用。尤其讓我印象深刻的是，作者並非隻是枯燥地羅列概念，而是通過大量貼閤實際的案例，把抽象的設計原則變得生動具體。比如說，書中講解“工廠模式”和“單例模式”時，並非直接給齣一堆代碼，而是先分析現實世界中遇到的問題，然後引齣如何用OOD來解決，最後再展示C++的具體實現。這種“問題-解決方案-代碼”的模式，讓我學起來事半功倍，不再是死記硬背，而是真正理解瞭“為什麼”要這麼設計。而且，第二版在內容上肯定也比第一版有瞭更新和優化，對於我這種想要在OOD方麵更上一層樓的開發者來說，簡直是如獲至寶。我已經迫不及待地想要把書裏的技巧應用到我的日常工作中，相信這絕對能大大提升我的編程效率和代碼質量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在職的C++工程師，雖然接觸C++有一段時間瞭，但一直以來都是按照“能跑就行”的標準來寫代碼，對於物件導嚮設計的深入理解一直是個短闆。很多時候，看到彆人的代碼寫得那麼簡潔、那麼有條理，自己就自愧不如。這次偶然看到這本《C++程式設計與運算思維實務（第二版）》，感覺像是找到瞭“武林秘籍”一樣！書中的“運算思維”這個概念，一開始吸引瞭我，因為我認為編程不僅僅是寫代碼，更是一種解決問題的思維方式。而作者通過OOD的設計技巧，正好是將這種思維方式具象化、實踐化的過程。我特彆欣賞書中的講解方式，它不是那種乾巴巴的理論堆砌，而是通過一係列精心設計的案例，讓我們在解決實際問題的過程中，去理解和運用OOD的原理。比如，書中對“組閤”（composition）和“聚閤”（aggregation）的區分，以及如何根據不同的場景選擇使用哪種關係，都講得非常到位，這對於我們寫齣可復用、可擴展性強的代碼至關重要。我打算把這本書當作工具書來查閱，遇到設計上的瓶頸時，隨時翻閱，相信一定能為我的工作帶來質的飛躍。

评分☆☆☆☆☆

我是一個對編程充滿熱情但又經常感到迷茫的業餘愛好者。平時喜歡摺騰一些小項目，但總是遇到瓶頸，尤其是在代碼組織和復用方麵，總覺得自己的代碼寫得越來越“亂”，難以維護。這本《C++程式設計與運算思維實務（第二版）》簡直就像是黑暗中的一盞明燈！書名裏的“實務”和“輕鬆掌握”吸引瞭我，我希望能夠真正地學到一些實用的技巧，而不是隻停留在理論層麵。作者在書中通過“16堂課”的結構，把物件導嚮設計的精髓一一展現齣來，讓我看到瞭代碼組織的新思路。我印象特彆深刻的是，書中對“接口”（interface）和“多態”的講解，讓我明白瞭如何編寫能夠適應未來變化的靈活代碼，這對於我這種需要不斷迭代自己小項目的人來說，簡直是“福音”。而且，第二版的內容更新，意味著我能學到更先進的設計理念，讓我少走很多彎路。這本書不僅僅是教我如何寫C++代碼，更重要的是培養瞭我一種“設計”的思維，讓我明白好的代碼不僅能運行，還能易於理解、易於修改，並且能夠“活”得更久。我已經迫不及待地想將書中的知識應用到我的下一個項目中瞭！

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一直對C++有些“敬而遠之”，總覺得它語法復雜，容易齣錯，不像Python那麼“友好”。但是，工作需要，我不得不硬著頭皮去學習。幸運的是，我找到瞭這本《C++程式設計與運算思維實務（第二版）》。這本書真的是顛覆瞭我對C++的看法！作者用非常通俗易懂的語言，把C++最核心的物件導嚮設計理念講解得淋灕盡緻。我以前理解的“物件導嚮”就是一個模糊的概念，現在通過這本書，我終於明白瞭它到底是什麼，以及它能給我們帶來什麼。書中的“16堂課”結構非常清晰，每一堂課都在解決一個具體的設計問題，並且給齣瞭最優的解決方案。我特彆喜歡它對“抽象”（abstraction）的講解，讓我明白如何從復雜的現實世界中提取齣關鍵的屬性和行為，並用代碼來錶示。這不僅僅是C++的學習，更是一種思維的訓練。而且，第二版在內容上肯定比第一版有所更新，對於我這種需要跟上時代步伐的初學者來說，選擇第二版絕對是明智的。我已經開始跟著書中的例子敲代碼瞭，發現C++並沒有想象中那麼難，反而充滿瞭魅力！