前言

C++作为一门历史悠久且功能强大的编程语言，长期以来一直处于软件开发的前沿，广泛应用于系统编程、游戏开发以及实时性能计算等领域。然而，尽管C++具有广阔的应用前景，许多人在学习这门语言的过程中因其复杂性而感到畏惧，或者尽管经过反复学习但仍难以编写出优质的代码。有些人虽然掌握了C++的基础知识，但不知道如何进一步提升技能。本书的编写初衷正是为了帮助这些读者全面掌握C++这门语言，并为他们的进一步学习提供清晰的方向。

心理学家卡罗尔·德韦克在其研究中提出了成长心态的概念——拥有成长心态的人相信自己的能力可以通过努力和学习得到提升。这种心态对于学习C++这样的复杂技术尤为重要，因为它使人们在面对编程中的挑战和失败时，将其视为成长和学习的机会，而非障碍。正如禅宗哲学中强调的“初心”，即始终保持学习初期的好奇和热情。

在笔者的开发旅程中，发现初学者最害怕的不是编程本身，而是在面对浩瀚的知识海洋时感到自己的认知不足，难以全面解决问题。每当笔者发现一个新技术或解决方案时，总会欣喜若狂。这种发现的喜悦和随之而来的成就感，是笔者渴望与读者分享的源泉。技术是一片深不可测的海洋，每一次的深入学习都是对未知领域的探索和对自我能力的挑战。在这个广阔的知识领域中，我们都是探险者，渴望揭开更多的奥秘，追求技术的极致。

本书旨在填补市场上关于C++深度解析与设计哲学的空缺。我们将通过详细讨论C++的设计目标和原则，培养读者的系统思维和架构设计能力，使他们能够构建更加稳定、安全和高效的C++应用程序。特别是从C++20开始，引入了很多现代化的特性，对于那些在各自领域已有成就但可能不熟悉这些新特性的读者来说，这既是挑战也是机会。本书将包含这些特性的应用示例，帮助读者从新视角解决问题，并保持对技术前沿的敏感性。希望通过这种方式，为C++开发者的成长之路提供指引和启发，无论是初学者还是有经验的专业人士。

在快速变化的技术世界中，理解一门编程语言的深层设计哲学是一种宝贵的能力。这种理解不仅能够帮助开发者预测和适应未来的技术趋势，也能在现有项目中做出更加明智的技术选择。C++作为一门支持多范式的编程语言，它的复杂性和灵活性为我们提供了无限的可能性，但同时也带来了不少挑战。本书将为读者提供全面而细致的技术景观，帮助读者掌握这门强大的语言，并利用其功能来优化和创新编程实践。

为了确保本书的内容能够被广泛理解并被有效吸收，建议读者在深入阅读之前，具备一定的编程基础知识。理想的基础知识包括但不限于以下几个方面：

（1）C语言基础：具备C语言的基本知识是理解C++的重要前提。

·基本的编程结构：熟悉变量和数据类型、操作符（或运算符）、控制结构（如条件判断和循环）、函数的使用以及数组和指针的基本操作。

·代码组织：了解如何使用源代码文件和头文件组织程序，包括对头文件的作用和重要性的理解。

（2）理解编程概念：理解编程的基本概念，知道如何通过编程语言解决问题、执行任务，以及如何将复杂的问题分解为可管理的部分。

（3）理解进程和线程的基本概念：

·进程：了解进程作为操作系统分配资源和调度的基本单位，每个进程都有自己独立的内存空间。

·线程：理解线程作为进程中的一个执行流程，是CPU调度和执行的基本单位，以及一个进程可以包含多个线程，共享进程的资源。

（4）理解库的基本概念：

·静态库：了解静态库在程序编译时被链接到程序中，成为程序的一部分，通常具有“.lib”或“.a”的文件扩展名，以及它们的自包含特性。

·动态库：了解动态库在程序运行时被加载，通常具有“.dll”（在Windows系统中）或“.so”（在Unix-like系统中）的文件扩展名，以及它们允许多个程序共享同一份库代码的特性。

这些基础知识将帮助读者更好地理解C++的高级特性，并在实际开发中应用书中讨论的设计哲学和高级编程技巧。

阅读建议

本书旨在为不同背景的C++开发者提供宝贵的知识和见解。为了确保读者能从本书中获得最大的学习效益，特别制定了以下阅读指南：

·第1章：强烈推荐所有读者从第1章开始阅读。这一章不仅揭示了C++的设计哲学和语言的演变，也为后续深入理解高级主题提供了坚实的基础。它是启动读者的C++深度探索之旅的完美起点。

·第2、3章：这两章系统地介绍了C++的基础知识和核心技术。如果读者是C++初学者，这些内容将为其学习打下坚实的基础；如果读者已有一定的C++经验，这里的复习和知识巩固将帮助查漏补缺，确保技能无缝对接到更高级的主题。

·第4~8章：对于经验丰富的开发者，本书涵盖了一系列高级主题，如深入的设计模式、性能优化、并发编程等。这些内容将挑战并扩展读者的C++能力，助力读者在技术领域达到新的高度。

期待本书成为读者值得信赖的伙伴，无论是初识C++的新手还是求知若渴的资深开发者，都能在这里找到启发和得到成长。

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刘志宇
2024年6月