深入理解C++11:C++11新特性解析与应用

数学中国—罂粟

2 s6 D. M/ U" A7 S! S. j9 g7 @' w
内容简介
: ?2 A* r* b8 c6 H: g4 _1 W《深入理解C++11:C++11新特性解析与应用》内容简介：国内首本全面深入解读C++11新标准的专著，由C++标准委员会代表和IBM XL编译器中国开发团队共同撰写。不仅详细阐述了C++11标准的设计原则，而且系统地讲解了C++11新标准中的所有新语言特性、新标准库特性、对原有特性的改进，以及如何应用所有这些新特性。
* P' l8 F; n' T: f7 r& D+ \《深入理解C++11:C++11新特性解析与应用》一共8章：第1章从设计思维和应用范畴两个维度对C++11新标准中的所有特性进行了分类，呈现了C++11新特性的原貌；第2章讲解了在保证与C语言和旧版C++标准充分兼容的原则下增加的一些新特性；第3章讲解了具有广泛可用性、能与其他已有的或者新增的特性结合起来使用的、具有普适性的一些新特性；第4章讲解了C++11新标准对原有一些语言特性的改进，这些特性不仅能让C++变得更强大，还能提升程序员编写代码的效率；第5章讲解了C++11在安全方面所做的改进，主要涵盖枚举类型安全和指针安全两个方面的内容；第6章讲解了为了进一步提升和挖掘C++程序性能和让C++能更好地适应各种新硬件的发展而设计的新特性，如多核、多线程、并行编程方面的新特性；第7章讲解了一些颠覆C++一贯设计思想的新特性，如lambda表达式等；第8章讲解了C++11为了解决C++编程中各种典型实际问题而做出的有效改进，如对Unicode的深入支持等。附录中则介绍了C++11标准与其他相关标准的兼容性和区别、C++11中弃用的特性、编译器对C++11的支持情况，以及学习C++11的相关资源。

编辑推荐
- x& f* ~0 ~0 `0 i《深入理解C++11:C++11新特性解析与应用》编辑推荐：C++标准委员会成员和IBM XL编译器中国开发团队共同撰写，权威性毋庸置疑。系统、深入、详尽地讲解了C++11新标准中的新语言特性、新标准库特性、对原有特性的改进，以及所有这些新特性的应用。

作者简介
作者：（加拿大）Michael Wong IBM XL编译器中国开发团队
" q6 \  e) k! e; X8 p
- U' v5 e, U* fMichael Wong，C++11标准委员会（WG21）委员，WG21加拿大代表团团长及IBM公司代表（投票人），WG21 SG5(transactional Memory study group)学习小组组长。除此之外，Michael还是OpenMP委员会的CEO，SCC(Standards Council of Canada)的副主席。
; b8 c5 j! E5 d% |+ E. E) {Michael是多个C++11/OpenMP/STM新特性的合作编写者，活跃于各种技术会议，而且为Programming Committee of Boost以及IWOMP等国际会议服务。Michael也是IBM公司的高级技术专家，领导IBM XL C++编译器、XL C编译器的开发工作，当前致力于IBM编译器的C++11新特性部署。Michael在并行编程、C++基准测试、对象模型、泛型编程、模板元编程等多个技术领域均有涉猎，并且在对象模型以及事务内存等方面取得过多个专利。
' {7 l7 b' d" A( X! K' E早年Michael于多伦多大学获取得了天体物理学的学士学位，并在滑铁卢大学获得了硕士学位。在加入IBM之前，Michael曾先后供职于大卫?邓禄普天文台（David Dunlap Observatory），CDC公司（Control Data Corporation），BMO Nesbitt Burns公司等。
; H" ]( K( s' k& h7 tIBM XL编译器中国开发团队，IBM拥有悠久的编译器开发历史（始于上世纪80年代），在全球有将近400名高素质工程师组成的研发团队，其中包括许多世界知名的研究学者和技术专家。IBM一直以来都是编程语言的制定者和倡导者之一，并将长期在编译领域进行研发和投资。IBM编译器中国开发团队于2010年在上海成立，现拥有编译器前端开发人员（C/C++）、后端开发人员、测试人员，以及性能分析人员共16人。团队与IBM北美编译器团队紧密合作，共同开发、测试和发布基于POWER系统的AIX及Linux平台下的XL C/C++和XL Fortran系列产品，并对其提供技术支持。虽然团队成立时间不长，但已于2012年成功发布最新版本的XL C/C++ for Linux V12.1 & XL Fortran for Linux V14.1，并获得7项发明专利。团队成员拥有较丰富的编译器开发经验，对编译技术、编程语言、性能优化和并行计算等各领域都有一定的研究，也对C++11标准的各种新特性有较早的研究和理解，并正在实际地参与C++11新特性的开发工作。

. D. B  `6 w1 t4 ?目录免责声明
序
前言
2 q9 J5 H  V! w$ h$ K# o, j* U6 A% b! g第1章新标准的诞生1
' M1 ]6 l+ d& o2 R- i8 m1.1曙光：C++11标准的诞生1
0 V6 a3 x* H* p# O. N; q4 \1.1.1C++11/C++0x（以及C11/C1x）——新标准诞生1
/ [0 A1 @2 H% U; e' T# _1.1.2什么是C++11/C++0x2
1.1.3新C++语言的设计目标3
" C4 X  i9 h& a- p6 i% k8 t9 I1.2今时今日的C++5
' e  k  n5 {4 f+ O" f1.2.1C++的江湖地位5
( r3 z" A, w" ^8 E8 M# t; E; O1.2.2C++11语言变化的领域5
( E4 R2 D8 s2 z& V6 |. o5 ?1.3C++11特性的分类7
0 j4 }% i- T4 L, W% K' `- h! F1.4C++特性一览11
1.4.1稳定性与兼容性之间的抉择11
$ |5 ?4 V! Z# Y1.4.2更倾向于使用库而不是扩展语言来实现特性12
' O7 n9 e3 l2 C  Z. j1.4.3更倾向于通用的而不是特殊的手段来实现特性13
* F9 g% v! J* M1.4.4专家新手一概支持13
, I* ^% I; a7 ?$ d! V  e# y7 T1.4.5增强类型的安全性14
1.4.6与硬件紧密合作14
, u; T. l" G' G* S  c1.4.7开发能够改变人们思维方式的特性15
1.4.8融入编程现实16
* p/ ?* S( C9 F( b$ a2 h/ b* ^1.5本书的约定17
8 e0 H3 G$ W; J9 y( t1.5.1关于一些术语的翻译17
. P6 q3 v( U3 q8 ~7 E1.5.2关于代码中的注释17
" A- N* e+ f* Z( F) y# q0 H8 V1.5.3关于本书中的代码示例与实验平台18
第2章保证稳定性和兼容性19
" I2 N" w" h; U: ]9 j0 e4 p2.1保持与C99兼容19
2.1.1预定义宏19
6 a- T! Z7 @% z1 r- v# {( [5 E2.1.2_func_预定义标识符20
2.1.3_Pragma操作符22
8 _9 P& N. O  ]$ }( K- N2.1.4变长参数的宏定义以及_VA_ARGS_22
2.1.5宽窄字符串的连接23
- b/ g& W, K, O# k, M& w' i0 C2.2longlong整型23
$ \- h4 L) w& Z2 Z* v% }- g2.3扩展的整型25
2.4宏_cplusplus26
2.5静态断言27
2.5.1断言：运行时与预处理时27
2.5.2静态断言与static_assert28
2.6noexcept修饰符与noexcept操作符32
/ T* ^0 H1 B; b0 Y# |( _2.7快速初始化成员变量36
9 E$ w9 o2 G9 K8 x2.8非静态成员的sizeof39
) D; n% r- E# J- U+ i' T2.9扩展的friend语法40
2.10final/override控制44
8 P5 N4 j" s! }6 _( G2.11模板函数的默认模板参数48
2.12外部模板50
" X. R& w" i/ l2.12.1为什么需要外部模板50
2.12.2显式的实例化与外部模板的声明52
; v9 [( b9 P( U& e3 }9 @; v! X# ^2.13局部和匿名类型作模板实参54
( _; p* P4 P+ J7 E2.14本章小结55
! ~" s. ~6 w3 P. x第3章通用为本，专用为末57
' F1 Q3 L; W* g6 J. {; E  `1 n+ e3.1继承构造函数57
0 O) N4 x# b: E) M3.2委派构造函数62
4 T- U% j5 x. I4 z3.3右值引用：移动语义和完美转发68
3.3.1指针成员与拷贝构造68
' M: y* R3 X! n! e$ c3.3.2移动语义69
3.3.3左值、右值与右值引用75
6 E4 q- A1 |% r4 A6 x6 q3.3.4std：move：强制转化为右值80
3.3.5移动语义的一些其他问题82
3.3.6完美转发85
3.4显式转换操作符89
* T) t1 z# ?% k# A! h/ D+ B3.5列表初始化92
3.5.1初始化列表92
6 R- ]8 u8 Q! }7 M3.5.2防止类型收窄96
3.6POD类型98
3.7非受限联合体106
" c& Y" E* e& ^: }) U3.8用户自定义字面量110
3.9内联名字空间113
) x3 D% X, x; G7 Z3.10模板的别名118
3.11一般化的SFINEA规则119
3.12本章小结121
7 B8 I  J' ]( {6 Q: C$ F5 L3 U% Q第4章新手易学，老兵易用123
4.1右尖括号>的改进123
4.2auto类型推导124
4.2.1静态类型、动态类型与类型推导124
  O) _. L* W# Q( U/ b4.2.2auto的优势126
- o' X& y6 S  u3 J, e8 ]8 }/ l4.2.3auto的使用细则130
4.3decltype134
: @; R  D/ N7 E9 T! n4.3.1typeid与decltype134
4.3.2decltype的应用136
3 z" v8 z$ ?0 H7 M4.3.3decltype推导四规则140
+ U0 k5 |9 C! l* [) W" T5 O0 K4.3.4cv限制符的继承与冗余的符号143
6 P2 y  t8 b2 {, v# G4.4追踪返回类型145
4.4.1追踪返回类型的引入145
4.4.2使用追踪返回类型的函数146
3 a5 U5 ^1 g& E+ k, d6 |4.5基于范围的for循环150
, J3 P1 G! Y1 B4 M% H3 j4.6本章小结153
第5章提高类型安全155
# q7 u3 \3 l7 {/ ]3 Q& ]' u0 Q5.1强类型枚举155
5.1.1枚举：分门别类与数值的名字155
5.1.2有缺陷的枚举类型156
3 J' W  e) u9 y5.1.3强类型枚举以及C++11对原有枚举类型的扩展160
5.2堆内存管理：智能指针与垃圾回收163
5.2.1显式内存管理163
5.2.2C++11的智能指针164
$ v9 j, q/ @# r5 a# P# q5.2.3垃圾回收的分类167
( A# E, F: \7 G3 v8 I5.2.4C++与垃圾回收169
5.2.5C++11与最小垃圾回收支持170
0 o' I/ w+ a" f. f, o5.2.6垃圾回收的兼容性172
1 i- A; b  @. c7 \7 f( |5.3本章小结173
4 `8 a  U# d0 X第6章提高性能及操作硬件的能力174
6.1常量表达式174
* D7 a5 E5 A# y0 T6.1.1运行时常量性与编译时常量性174
6.1.2常量表达式函数176
9 n! c+ O1 ^5 L0 Z- x' e# b6.1.3常量表达式值178
$ ~$ y% v( a& u: u. V. b( a3 U5 h8 _- Z6.1.4常量表达式的其他应用180
8 Z& r7 ]5 D8 Z2 u# {" B6.2变长模板183
. G% {7 A8 _/ o4 s0 ]% |6.2.1变长函数和变长的模板参数183
6.2.2变长模板：模板参数包和函数参数包185
8 ?3 F4 y* h) g' N6.2.3变长模板：进阶189
) q1 L, Q- k6 _3 U8 `6.3原子类型与原子操作196
1 @$ T& E7 s3 R) e: w+ W7 `5 W3 H6.3.1并行编程、多线程与C++11196
! T" r7 h: F# S! @; J& S/ I6.3.2原子操作与C++11原子类型197
+ Z8 N9 q- }, v2 ]5 R: M6.3.3内存模型，顺序一致性与memory_order203
6.4线程局部存储214
( J/ Q( @  w: C3 c% l; Y6.5快速退出：quick_exit与at_quick_exit216
, G( l. _+ I8 `! [) A. N* ?6.6本章小结219
) S8 @1 E- j6 M) z第7章为改变思考方式而改变220
7.1指针空值—nullptr220
7.1.1指针空值：从0到NULL，再到nullptr220
1 [" m) q9 G' }7.1.2nullptr和nullptr_t223
! a* F( I4 E3 _7.1.3一些关于nullptr规则的讨论225
, o4 O  o; g# Q+ h* [) k7.2默认函数的控制227
/ W- J0 J8 B  u4 ]7.2.1类与默认函数227
- ?# I% r. s- _, L5 I0 u7.2.2“=default”与“=deleted”230
, C" n# A0 j; V  c7.3lambda函数234
7.3.1lambda的一些历史234
3 f- b( G: j$ p7.3.2C++11中的lambda函数235
7.3.3lambda与仿函数238
7.3.4lambda的基础使用240
* c$ c% r) A# k' x  T6 Q7.3.5关于lambda的一些问题及有趣的实验243
3 g" q  B( V5 d5 I: p- b7.3.6lambda与STL247
7.3.7更多的一些关于lambda的讨论254
7.4本章小结256
第8章融入实际应用258
8.1对齐支持258
5 T' U8 ?) ?6 H8.1.1数据对齐258
8.1.2C++11的alignof和alignas261
2 y  V, ~! y1 H. D/ X2 A8.2通用属性267
8.2.1语言扩展到通用属性267
7 {) A5 V5 u) O2 j  v8.2.2C++11的通用属性268
! d/ u: j. B& w8 |! d& f% }) m8.2.3预定义的通用属性270
8.3Unicode支持274
% _: V1 B7 q( e9 S, b& E5 S8.3.1字符集、编码和Unicode274
8.3.2C++11中的Unicode支持276
8.3.3关于Unicode的库支持280
! w) N; i+ A& E7 T- ?7 y: W- ]8.4原生字符串字面量284
" R- \6 d$ d3 W  I+ ?. M3 i8.5本章小结286
附录AC++11对其他标准的不兼容项目287
' n9 L: w& j7 \' C/ Z附录B弃用的特性294
) o0 S: |) R, ?( M+ m附录C编译器支持301
附录D相关资源304


3 e$ r. n  e; }/ x封面
- V( y0 B5 e! l; D2 r! o+ f2 {

; _. m$ s2 H0 B$ q) P2 e1 z截图
7 G# B# j1 o7 O' Z  |6 ~
) V$ a6 y" G. U( W; p, I" d+ X

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