C++设计新思维:泛型编程与现代设计
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更新于2024-08-02
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"现代C++设计简体中文版"
《现代C++设计》是Andrei Alexandrescu撰写的一本深入探讨C++泛型编程和设计模式的书籍,由侯捷和于春景共同翻译成简体中文版。这本书以其深度和创新性,打破了人们对C++模板仅限于容器和标准模板库(STL)的传统认识,揭示了模板技术在更高级别的设计和编程中的应用。
第一部分,基础技术讨论,涵盖了以下几个关键概念:
1. 模板模板参数:这是C++中一种高级的模板使用方式,允许一个模板接受另一个模板作为参数,从而实现对元编程的进一步控制。
2. 策略基设计:这是一种设计模式,通过策略类模板来实现可替换的行为,增强了代码的灵活性和可扩展性。
3. 编译时编程:利用模板和其他编译时特性,可以在编译阶段执行计算,创建高度定制化的代码,提高程序效率。
4. 递归模板:模板可以自我递归,用于构造复杂的类型系统和数据结构,如Fibonacci数列或树形结构。
5. 类型列表:使用模板实现的类型集合,可用于在编译时进行类型操作和元编程。
第二部分,Loki程序库的实现,展示了如何将上述基础技术应用于设计模式的实现:
1. 小对象分配:优化内存管理,特别是处理小对象的内存分配问题,以提高性能和内存利用率。
2. 通用仿函数:模板化的函数对象,使得函数可以像对象一样被传递和使用,增加了代码的复用性。
3. 单例:确保类只有一个实例并提供全局访问点的设计模式,Loki提供了模板化的实现。
4. 智能指针:自动管理对象生命周期的指针,防止内存泄漏,Loki提供了多种智能指针类型。
5. 对象工厂:动态生成对象的机制,支持不同层次的抽象和封装。
6. 抽象工厂:提供创建对象家族的接口,隔离具体实现和客户端之间的依赖。
7. 访问者模式:允许在运行时添加新的操作到已存在的类层次结构中,而无需修改这些类。
8. 多方法:类似面向对象的多态,但基于类型而不是继承,允许动态选择执行的方法。
通过这些深入的技术讨论和实例,作者Andrei Alexandrescu展示了如何利用C++的模板机制来实现强大的设计模式,使得C++不仅仅是一种面向对象的语言,更是泛型编程和元编程的强大工具。这本书对于想要深入了解C++高级特性和提升设计能力的开发者来说,是一份宝贵的资源。
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