C++程序設計：原理與實踐（進階篇）（原書第2版） 深入學習C++語言書籍 計算機程序設計書籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 本賈尼·斯特勞斯特魯普 著

圖書標籤:

• C++
• 程序設計
• 進階
• 計算機科學
• 編程
• 算法
• 數據結構
• 軟件工程
• 麵嚮對象編程
• 第二版
• 技術圖書

店铺： 泰州新华书店图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111562528

商品编码：25937163624

包装：平装-胶订

开本：16

出版时间：2017-04-01

內容簡介

　　C++之父BjarneStroustrup經典著作《C++程序設計：原理與實踐（原書第2版）》基於新的C++11和C++14，廣泛地介紹瞭程序設計的基本概念和技術，包括類型係統、算術運算、控製結構、錯誤處理等；介紹瞭從鍵盤和文件獲取數值和文本數據的方法以及以圖形化方式錶示數值數據、文本和幾何圖形；介紹瞭C++標準庫中的容器（如嚮量、列錶、映射）和算法（如排序、查找和內積）的設計和使用。同時還對C++思想和曆史進行瞭詳細的討論，很好地拓寬瞭讀者的視野。為方便讀者循序漸進學習，加上篇幅所限，《C++程序設計：原理與實踐（原書第2版）》分為基礎篇和進階篇兩冊齣版，基礎篇包括第0~11章、第17~19章和附錄A、C，進階篇包括第12~16章、第20~27章和附錄B、D、E。本書是進階篇。本書通俗易懂、實例豐富，可作為大學計算機、電子工程、信息科學等相關專業的教材，也可供相關專業人員參考。

作者簡介

　　作者簡介Programming: Principles and Practice Using C++, Second Edition你也許有理由問：“是一些什麼人想要教我程序設計？”那麼，下麵給齣作者的一些生平信息。Bjarne Stroustrup和Lawrence“Pete”Petersen閤著瞭本書。Stroustrup還設計並講授瞭麵嚮大學一年級學生的課程，這門課程是與本書同步發展起來的，以本書的初稿作為教材。　　Bjarne Stroustrup我是C++語言的設計者和初的實現者。在過去大約40年間，我使用C++和許多其他程序設計語言進行過各種各樣的編程工作。我喜歡那些用在富有挑戰性的應用（如機器人控製、繪圖、遊戲、文本分析以及網絡應用）中的優美而又高效的代碼。我教過能力和興趣各異的人設計、編程和C++語言。我是ISO標準組織C++委員會的創建者，現在是該委員會語言演化工作組的主席。　　這是我本入門性的書。我編著的其他書籍如《The C++ Pro-gramming Language》和《The Design and Evolution of C++》都是麵嚮有經驗的程序員的。　　我生於丹麥奧爾鬍斯一個藍領（工人階級）傢庭，在傢鄉的大學獲得瞭數學與計算機科學碩士學位。我的計算機科學博士學位是在英國劍橋大學獲得的。我為AT&T;工作瞭大約25年，初在著名的貝爾實驗室的計算機科學研究中心——Unix、C、C++及其他很多東西的發明地，後來在AT&T;實驗室研究中心。　　我現在是美國國傢工程院的院士，ACM會士（Fellow）和IEEE會士。我獲得瞭2005年度Sigma Xi（科學研究協會）的科學成就William Procter奬，我是首位獲得此奬的計算機科學傢。2010年，我獲得瞭丹麥奧爾鬍斯大學古老也富聲望的奬項Rigmor og Carl Holst-Knudsens Videnskapspris，該奬項頒發給為科學做齣貢獻的與該校有關的人士。2013年，我被位於俄羅斯聖彼得堡的信息技術、力學和光學（ITMO）國立研究大學授予計算機科學榮譽博士學位。　　至於工作之外的生活，我已婚，有兩個孩子，一個是醫學博士，另一個在進行博士後研究。我喜歡閱讀（包括曆史、科幻、犯罪及時事等各類書籍），還喜歡各種音樂（包括古典音樂、搖滾、藍調和鄉村音樂）。和朋友一起享受美食是我生活中必不可少的一部分，我還喜歡參觀世界各地有趣的地方。為瞭能夠享受美食，我還堅持跑步。　　關於我的更多信息，請見我的網站www.stroustrup.com。特彆是，你可以在那裏找到我名字的正確發音。　　Lawrence“Pete”Petersen2006年年末，Pete如此介紹他自己：“我是一名教師。近20年來，我一直在德州農工大學講授程序設計語言。我已5次被學生選為優秀教師，並於1996年被工程學院的校友會選為傑齣教師。我是Wakonse優秀教師計劃的委員和教師發展研究院院士。　　作為一名陸軍軍官的兒子，我的童年是在不斷遷移中度過的。在華盛頓大學獲得哲學學位後，我作為野戰炮兵官員和操作測試研究分析員在軍隊服役瞭22年。1971年至1973年期間，我在俄剋拉荷馬希爾堡講授野戰炮兵軍官的高級課程。1979年，我幫助創建瞭測試軍官的訓練課程，並在1978年至1981年及1985年至1989年期間在跨越美國的九個不同地方以首席教官的身份講授這門課程。　　1991年我組建瞭一個小型的軟件公司，生産供大學院係使用的管理軟件，直至1999年。我的興趣在於講授、設計和實現供人們使用的實用軟件。我在喬治亞理工大學獲得瞭工業管理學碩士學位，在德州農工大學獲得瞭教育管理學碩士學位。我還從NTS獲得瞭微型計算機碩士學位。我在德州農工大學獲得瞭信息與運營管理學博士學位。　　我和我的妻子Barbara都生於德州的布萊恩。我們喜歡旅行、園藝和招待朋友；我們花盡可能多的時間陪我們的兒子和他們的傢庭，特彆是我們的孫子和孫女Angelina、Carlos、Tess、Avery、Nicholas和Jordan。”　　令人悲傷的是，Pete於2007年死於肺癌。如果沒有他，這門課程絕對不會取得成功。

目錄

齣版者的話 
譯者序 
前言 
引言 
作者簡介 
第15章　容器和迭代器 1 
15.1　存儲和處理數據 1 
15.1.1　處理數據 1 
15.1.2　泛化代碼 2 
15.2　STL理念 4 
15.3　序列和迭代器 7 
15.3.1　迴到實例 8 
15.4　鏈錶 9 
15.4.1　鏈錶操作 11 
15.4.2　遍曆 12 
15.5　再次泛化vector 13 
15.5.1　遍曆容器 15 
15.5.2　auto 15 
15.6　實例：一個簡單的文本編輯器 16 
15.6.1　處理行 18 
15.6.2　遍曆 18 
15.7　vector、list和string 21 
15.7.1　insert和erase 22 
15.8　調整vector類達到STL版本的功能 24 
15.9　調整內置數組達到STL版本的功能 26 
15.10　容器概覽 27 
15.10.1　迭代器類彆 28 
簡單練習 29 
思考題 30 
術語 30 
習題 31 
附言 32 
第16章　算法和映射 33 
16.1　標準庫算法 33 
16.2　最簡單的算法f?ind() 34 
16.2.1　一些一般的應用 35 
16.3　通用搜索算法f?ind_if() 36 
16.4　函數對象 38 
16.4.1　函數對象的抽象視圖 39 
16.4.2　類成員上的斷言 39 
16.4.3　lambda錶達式 40 
16.5　數值算法 41 
16.5.1　纍積 42 
16.5.2　泛化accumulate() 43 
16.5.3　內積 44 
16.5.4　泛化inner_product() 45 
16.6　關聯容器 45 
16.6.1　map 46 
16.6.2　map概覽 47 
16.6.3　另一個map實例 50 
16.6.4　unordered_map 51 
16.6.5　set 53 
16.7　拷貝 54 
16.7.1　基本拷貝算法 55 
16.7.2　流迭代器 55 
16.7.3　使用set保持順序 57 
16.7.4　copy_if 57 
16.8　排序和搜索 58 
16.9　容器算法 60 
簡單練習 60 
思考題 61 
術語 62 
習題 62 
附言 63 
第17章　一個顯示模型 64 
17.1　為什麼要使用圖形 64 
17.2　一個基本顯示模型 65 
17.3　第一個例子 66 
17.4　使用GUI庫 68 
17.5　坐標係 69 
17.6　Shape 70 
17.7　使用Shape類 70 
17.7.1　圖形頭文件和主函數 70 
17.7.2　一個幾乎空白的窗口 71 
17.7.3　坐標軸 73 
17.7.4　繪製函數圖 74 
17.7.5　Polygon 75 
17.7.6　Rectangle 76 
17.7.7　填充 78 
17.7.8　Text 78 
17.7.9　Image 80 
17.7.10　更多未討論的內容 81 
17.8　讓圖形程序運行起來 81 
17.8.1　源文件 82 
簡單練習 83 
思考題 83 
術語 83 
習題 84 
附言 84 
第18章　圖形類 85 
18.1　圖形類概覽 85 
18.2　Point和Line 87 
18.3　Lines 88 
18.4　Color 91 
18.5　Line_style 93 
18.6　Open_polyline 95 
18.7　Closed_polyline 96 
18.8　Polygon 97 
18.9　Rectangle 99 
18.10　管理未命名對象 102 
18.11　Text 104 
18.12　Circle 105 
18.13　Ellipse 107 
18.14　Marked_polyline 108 
18.15　Marks 110 
18.16　Mark 111 
18.17　Image 112 
簡單練習 114 
思考題 115 
術語 115 
習題 116 
附言 116 
第19章　設計圖形類 117 
19.1　設計原則 117 
19.1.1　類型 117 
19.1.2　操作 118 
19.1.3　命名 119 
19.1.4　可變性 120 
19.2　Shape 121 
19.2.1　一個抽象類 122 
19.2.2　訪問控製 123 
19.2.3　繪製形狀 125 
19.2.4　拷貝和可變性 127 
19.3　基類和派生類 128 
19.3.1　對象布局 130 
19.3.2　類的派生和虛函數的定義 131 
19.3.3　覆蓋 131 
19.3.4　訪問 133 
19.3.5　純虛函數 134 
19.4　麵嚮對象程序設計的好處 135 
簡單練習 136 
思考題 136 
術語 137 
習題 137 
附言 138 
第20章　繪製函數圖和數據圖 139 
20.1　簡介 139 
20.2　繪製簡單函數圖 139 
20.3　Function 143 
20.3.1　默認參數 143 
20.3.2　更多例子 144 
20.3.3　lambda錶達式 146 
20.4　Axis 146 
20.5　近似 148 
20.6　繪製數據圖 152 
20.6.1　讀取文件 153 
20.6.2　一般布局 154 
20.6.3　數據比例 155 
20.6.4　構造數據圖 156 
簡單練習 158 
思考題 159 
術語 159 
習題 159 
附言 160 
第21章　圖形用戶界麵 161 
21.1　用戶界麵的選擇 161 
21.2　“Next”按鈕 162 
21.3　一個簡單的窗口 163 
21.3.1　迴調函數 164 
21.3.2　等待循環 166 
21.3.3　lambda錶達式作為迴調函數 166 
21.4　Button和其他Widget 167 
21.4.1　Widget 167 
21.4.2　Button 168 
21.4.3　In_box和Out_box 169 
21.4.4　Menu 170 
21.5　一個實例 170 
21.6　控製流反轉 173 
21.7　添加菜單 174 
21.8　調試GUI代碼 178 
簡單練習 179 
思考題 179 
術語 180 
習題 180 
附言 181 
第22章　理念和曆史 182 
22.1　曆史、理念和專業水平 182 
22.1.1　程序設計語言的目標和哲學 182 
22.1.2　編程理念 183 
22.1.3　風格/範型 188 
22.2　程序設計語言曆史概覽 190 
22.2.1　最早的程序設計語言 191 
22.2.2　現代程序設計語言的起源 193 
22.2.3　Algol傢族 197 
22.2.4　Simula 203 
22.2.5　C 204 
22.2.6　C++ 207 
22.2.7　今天 209 
22.2.8　參考資料 210 
思考題 211

前言/序言

　　前　言Programming: Principles and Practice Using C++, Second Edition　　該死的魚雷！全速前進。　　——Admiral Farragut程序設計是這樣一門藝術，它將問題求解方案描述成計算機可以執行的形式。程序設計中很多工作都花費在尋找求解方案以及對其求精上。通常，隻有在真正編寫程序求解一個問題的過程中纔會對問題本身理解透徹。　　本書適閤於那些從未有過編程經驗但願意努力學習程序設計技術的初學者，它能幫助讀者理解使用C++語言進行程序設計的基本原理並獲得實踐技巧。本書的目標是使你獲得足夠多的知識和經驗，以便能使用最新、最好的技術進行簡單有用的編程工作。達到這一目標需要多長時間呢？作為大學一年級課程的一部分，你可以在一個學期內完成這本書的學習（假定你有另外四門中等難度的課程）。如果你是自學的話，不要期望能花費更少的時間完成學習（一般來說，每周15個小時，14周是閤適的學時安排）。　　三個月可能看起來是一段很長的時間，但要學習的內容很多。寫第一個簡單程序之前，就要花費大約一個小時。而且，所有學習過程都是漸進的：每一章都會介紹一些新的有用的概念，並通過真實應用中的例子來闡述這些概念。隨著學習進程的推進，你通過程序代碼錶達思想的能力——讓計算機按你的期望工作的能力，會逐漸穩步地提高。我絕不會說：“先學習一個月的理論知識，然後看看你是否能使用這些理論吧。”　　為什麼要學習程序設計呢？因為我們的文明是建立在軟件之上的。如果不理解軟件，那麼你將退化到隻能相信“魔術”的境地，並且將被排除在很多最為有趣、最具經濟效益和社會效益的領域之外。當我談論程序設計時，我所想到的是整個計算機程序傢族，從帶有GUI（圖形用戶界麵）的個人計算機程序，到工程計算和嵌入式係統控製程序（如數碼相機、汽車和手機中的程序），以及文字處理程序等，在很多日常應用和商業應用中都能看到這些程序。程序設計與數學有些相似，認真去做的話，會是一種非常有用的智力訓練，可以提高我們的思考能力。然而，由於計算機能做齣反饋，程序設計不像大多數數學形式那麼抽象，因而對多數人來說更易接受。可以說，程序設計是一條能夠打開你的眼界，將世界變得更美好的途徑。最後，程序設計可以是非常有趣的。　　為什麼學習C++這門程序設計語言呢？學習程序設計是不可能不藉助一門程序設計語言的，而C++直接支持現實世界中的軟件所使用的那些關鍵概念和技術。C++是使用最為廣泛的程序設計語言之一，其應用領域幾乎沒有局限。從大洋深處到火星錶麵，到處都能發現C++程序的身影。C++是由一個開放的國際標準組織全麵考量、精心設計的。在任何一種計算機平颱上都能找到高質量的、免費的C++實現。而且，用C++所學到的程序設計思想，大多數可直接用於其他程序設計語言，如C、C#、Fortran以及Java。最後一個原因，我喜歡C++適閤編寫優美、高效的代碼這一特點。　　本書不是初學程序設計的最簡單入門教材，我寫此書的用意也不在此。我為本書設定的目標是——這是一本能讓你學到基本的實用編程技術的最簡單書籍。這是一個非常雄心勃勃的目標，因為很多現代軟件所依賴的技術，不過纔齣現短短幾年時間而已。　　我的基本假設是：你希望編寫供他人使用的程序，並願意認真負責地以較高質量完成這個工作，也就是說，假定你希望達到專業水準。因此，我為本書選擇的主題覆蓋瞭開始學習實用編程技術所需要的內容，而不隻是那些容易講授和容易學習的內容。如果某種技術是你做好基本編程工作所需要的，那麼本書就會介紹它，同時展示用以支持這種技術的編程思想和語言工具，並提供相應的練習，期望你通過做這些練習來熟悉這種技術。但如果你隻想瞭解“玩具程序”，那麼你能學到的將遠比我所提供的少得多。另一方麵，我不會用一些實用性很低的內容來浪費你的時間，本書介紹的內容都是你在實踐中幾乎肯定會用到的。　　如果你隻是希望直接使用彆人編寫的程序，而不想瞭解其內部原理，也不想親自嚮代碼中加入重要的內容，那麼本書不適閤你，采用另一本書或另一種程序設計語言會更好些。如果這大概就是你對程序設計的看法，那麼請同時考慮一下你從何得來的這種觀點，它真的滿足你的需求嗎？人們常常低估程序設計的復雜程度和它的重要性。我不願看到，你不喜歡程序設計是因為你的需求與我所描述的軟件世界之間不匹配而造成的。信息技術世界中有很多地方是不要求程序設計知識的。本書麵嚮的是那些確實希望編寫和理解復雜計算機程序的人。　　考慮到本書的結構和注重實踐的特點，它也可以作為學習程序設計的第二本書，適閤那些已經瞭解一點C++的人，以及那些會用其他語言編程而現在想學習C++的人。如果你屬於其中一類，我不好估計你學習這本書要花費多長時間。但我可以給你的建議是，多做練習。因為你在學習中常見的一個問題是習慣用熟悉的、舊的方式編寫程序，而不是在適當的地方采用新技術，多做練習會幫助你剋服這個問題。如果你曾經按某種更為傳統的方式學習過C++，那麼在進行到第7章之前，你會發現一些令你驚奇的、有用的內容。除非你的名字是Stroustrup，否則你會發現我在本書中所討論的內容不是“你父輩的C++”。　　學習程序設計要靠編程實踐。在這一點上，程序設計與其他需要實踐學習的技藝是相似的。你不可能僅僅通過讀書就學會遊泳、演奏樂器或者開車，必須進行實踐。同樣，你也不可能不讀寫大量代碼就學會程序設計。本書給齣瞭大量代碼實例，都配有說明文字和圖錶。你需要通過讀這些代碼來理解程序設計的思想、概念和原理，並掌握用來錶達這些思想、概念和原理的程序設計語言的特性。但有一點很重要，僅僅讀代碼是學不會編程實踐技巧的。為此，你必須進行編程練習，通過編程工具熟悉編寫、編譯和運行程序。你需要親身體驗編程中會齣現的錯誤，學習如何修改它們。總之，在學習程序設計的過程中，編寫代碼的練習是不可替代的。而且，這也是樂趣所在！　　另一方麵，程序設計遠非遵循一些語法規則和閱讀手冊那麼簡單。本書的重點不在於C++的語法，而在於理解基礎思想、原理和技術，這是一名好程序員所必備的。隻有設計良好的代碼纔有機會成為一個正確、可靠和易維護的係統的一部分。而且，“基礎”意味著延續性：當現在的程序設計語言和工具演變甚至被取代後，這些基礎知識仍會保持其重要性。　　那麼計算機科學、軟件工程、信息技術等又如何呢？它們都屬於程序設計範疇嗎？當然不是！但程序設計是一門基礎性的學科，是所有計算機相關領域的基礎，在計算機科學領域占有重要的地位。本書對算法、數據結構、用戶接口、數據處理和軟件工程等領域的重要概念和技術進行瞭簡要介紹，但本書不能替代對這些領域的全麵、均衡的學習。　　代碼可以很有用，同樣可以很優美。本書會幫你瞭解這一點，同時理解優美的代碼意味著什麼，並幫你掌握構造優美代碼的原理和實踐技巧。祝你學習程序設計順利！　　緻學生到目前為止，我在德州農工大學已經用本書教過幾韆名大一新生，其中60%曾經有過編程經曆，而剩餘40%從未見過哪怕一行代碼。大多數學生的學習是成功的，所以你也可以成功。　　你不一定是在某門課程中學習本書，本書也廣泛用於自學。然而，不管你學習本書是作為課程的一部分還是自學，都要盡量與他人協作。程序設計有一個不好的名聲——它是一種個人活動，這是不公正的。大多數人在作為一個有共同目標的團體的一份子時，工作效果更好，學習得更快。與朋友一起學習和討論問題不是“作弊”，而是取得進步最有效同時也是最快樂的途徑。如果沒有特殊情況的話，與朋友一起工作會促使你錶達齣自己的思想，這正是測試你對問題理解和確認你的記憶的最有效方法。你沒有必要獨自解決所有編程語言和編程環境上的難題。但是，請不要自欺欺人——不去完成那些簡單練習和大量的習題（即使沒有老師督促你，你也不應這樣做）。記住：程序設計（尤其）是一種實踐技能，需要通過實踐來掌握。如果你不編寫代碼（完成每章的若乾習題），那麼閱讀本書就純粹是一種無意義的理論學習。　　大多數學生，特彆是那些愛思考的好學生，有時會對自己努力工作是否值得産生疑問。當你産生這樣的疑問時，休息一會兒，重新讀一下前言，讀一下第1章和第22章。在那裏，我試圖闡述我在程序設計中發現瞭哪些令人興奮的東西，以及為什麼我認為程序設計是能為世界帶來積極貢獻的重要工具。如果你對我的教學哲學和一般方法有疑問，請閱讀引言。　　你可能會對本書的厚度感到擔心。本書如此之厚的一部分原因是，我寜願反復重復一些解釋說明或增加一些實例，而不是讓你自己到處找這些內容，這應該令你安心。另外一個主要原因是，本書的後半部分是一些參考資料和補充資料，供你想要深入瞭解程序設計的某個特定領域（如嵌入式係統程序設計、文本分析或數值計算）時查閱。　　還有，學習中請耐心些。學習任何一種重要的、有價值的新技能都要花費一些時間，而這是值得的。　　緻教師本書不是傳統的計算機科學導論書籍，而是一本關於如何構造能實際工作的軟件的書。因此本書省略瞭很多計算機科學係學生按慣例要學習的內容（圖靈完全、狀態機、離散數學、喬姆斯基文法等）。硬件相關的內容也省略瞭，因為我假定學生從幼兒園開始就已經通過不同途徑使用過計算機瞭。本書也不準備涉及一些計算機科學領域最重要的主題。本書是關於程序設計的（或者更一般地說，是關於如何開發軟件的），因此關注的是少量主題的更深入的細節，而不是像傳統計算機課程那樣討論很多主題。本書隻試圖做好一件事，而且計算機科學也不是一門課程可以囊括的。如果本書被計算機科學、計算機工程、電子工程（我們最早的很多學生都是電子工程專業的）、信息科學或者其他相關專業所采用，我希望這門課程能和其他一些課程一起進行，共同形成對計算機科學的完整介紹。　　請閱讀引言，那裏有對我的教學哲學、一般方法等的介紹。請在教學過程中嘗試將這些觀點傳達給你的學生。　　ISO標準C++C++由一個ISO標準定義。第一個ISO C++標準於1998年獲得批準，所以那個版本的C++被稱為C++98。寫本書第1版時，我正從事C++11的設計工作。

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