C++标准模板库编程实战 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 霍尔顿（Ivor Horton）著

图书标签:

C++
STL
标准模板库
编程
数据结构
算法
实战
代码
学习
开发
提高

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到新城书站

book.cndgn.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302455806

版次：1

商品编码：12075928

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

具体描述

产品特色

编辑推荐

Ivor Horton经典作品:

内容简介

　　《C++标准模板库编程实战》介绍*新的C++14标准的API、库和扩展，以及如何将它们运用到C++14程序中。在书中，作者Ivor Horton 则阐述了什么是STL，以及如何将它们应用到程序中。我们将学习如何使用容器、迭代器，以及如何定义、创建和应用算法。此外，还将学习函数对象和适配器，以及它们的用法。

　　阅读完本书之后，你将能够了解如何扩展STL，如何定义自定义类型的C++组件，你还将能够定义既满足C++ STL要求又遵从*常见的设计模式和*佳实践的自定义类型。

　　标准库是C++标准的一个基本部分，它为C++程序员提供了一套全面而又高效的工具，还提供了一些适用于多种类型程序的可重用组件。

　　主要内容

　　◆ 如何在C++程序中使用STL

　　◆ 如何使用容器

　　◆ 如何使用迭代器

　　◆ 如何定义、生成和运用算法

　　◆ 如何使用函数对象

　　◆ 如何扩展STL，以及如何定义自定义类型的组件

　　◆ 如何使用适配器

　　◆ 如何定义自定义类型，使之既满足C++ STL的要求又遵从通用的设计模式和实践

作者简介

　　Ivor Horton是世界著名计算机图书作家，独立顾问，帮助无数程序员步入编程殿堂。他曾在IBM工作多年，以优异成绩拥有数学学士学位。

　　他的资历包括：使用大多数语言(如在多种机器上使用汇编语言和高级语言)进行编程，实时编程，设计和实现实时闭环工业控制系统。Horton拥有丰富的面向工程师和科学家的编程教学经验(教学内容包括C、C++、Fortran、PL/1、APL等)。同时，他还是机械、加工和电子CAD系统、机械CAM系统和DNC/CNC系统方面的专家。

前言/序言

　　欢迎学习《C++标准模板库编程实战》一书。本教程介绍了由C++标准库组成的头文件子集中所包含的一些类和函数的模板。这些模板是功能强大、易于使用的泛型编程工具，并使很多不容易实现的任务变得易于实现。它们生成的代码通常比我们自己编写的更加高效和可靠。

　　通常，笔者不喜欢只解释它们做了些什么，而不详细论述这么做的原因。从前者是很难猜出后者的。因此笔者的目标不仅仅是解释类和函数模板的功能，还会尽可能地展示如何在实际场景中应用它们。这会导致在某些知识点的介绍中包含相当大的代码块，但相信你会觉得它们是值得的。

　　之前提到的作为本书主题的来自于C++标准库的头文件的集合，被称作C++标准库或STL。在本书中，会用STL作为一种方便的缩写来表示包含本书所讨论模板的头文件的集合。当然，并没有STL这种东西——C++语言标准并没有提到它，因此正规而言，它并不存在。尽管它并没有被定义，但很多C++程序员都大致知道STL是什么意思。这种叫法由来已久。

　　贯穿STL的泛型编程思想早在1979年起源于Alexander Stepanov——很久之前并没有C++语言标准。C++的STL的第一个实现起源于Stepanov和其他在1989年前后工作于惠普公司的职员，而且在那时，STL的实现和C++编译器所提供的库是互补的。在20世纪90年代，STL提供的功能开始被考虑纳入第一个C++语言标准的提议中，而且STL的精髓使它成为公布于1998年的第一个C++语言标准。从那时起，STL所代表的泛型编程开始被改进和扩展，并且很多不属于STL的头文件中开始出现了模板。本书中的所有材料都和编写本书时*新通过的语言标准相关，也就是C++14。

　　STL不是一个准确的概念，并且本书中并没有包含C++标准库的全部模板。本书只描述和展示了笔者认为C++程序员应该首先选择理解的标准库中的模板，尤其是那些初次接触C++的开发者。书中将被深度讨论的主要标准库头文件包括：

　　用于数据容器：、、、、、、、、、、

　　用于迭代器：

　　用于算法：

　　用于随机数和统计：

　　用于数值处理：、

　　用于时间和定时：、

　　用于复数：

　　来自于其他头文件的模板，比如、、和也被加入到本书的不同章节中。数据容器的模板是基础，在很多程序中都会用到它们。迭代器是使用容器时的基本工具，因此它们也被包含了进来。算法是操作保存在容器中的数据的函数模板，也可以将这些强大的工具应用到数组上，在示例中会对此进行描述和展示。书中有一章将解释随机数生成和统计相关的模板，但是它们中有一些是相当专业的。在模拟、建模和游戏程序中，很多都得到了广泛应用。本书还讨论了计算扩展数值数据的模板，以及和时间、定时相关的模板。*后，简短介绍了一个关于用于处理复数的类模板。

　　使用本书的先决条件

　　为了理解本书的内容，需要具备一些C++语言的基本知识。本书是对《C++入门经典(第4版)》一书的补充，所以如果成功读完了那本书，就可以开始阅读这本了。需要知道的基本知识包括：类和函数模板是什么，它们工作的本质是怎样的。笔者在第1章包含了这些基本知识的概述，如果之前不习惯使用模板，它们的语法会让人觉得它们比它们本身要复杂得多。一旦开始习惯这些记号，就会发现它们的用法相对容易。STL中也频繁使用了lambda表达式，所以也必须习惯使用它。

　　我们需要一个兼容C++14的编译器。当然，为了编写程序代码，也需要一个合适的文本编辑器。在*近的几年中，C++编译器发展得相当好，尽管它是*近才通过的标准，但已经有几个很不错的编译器在很大程度上遵从了C++14。至少可以选择3个可用的免费编译器：

　　● GCC是支持C++、C、Fortan和其他语言的GNU编译器集合，它支持在本书中用到的所有C++14特性，可以从gcc.gnu.org下载GCC。GCC编译器集合适用于GNU和Linux，但也可以从www.mingw.org下载Microsoft Windows版。

　　● ideaone在线编译器支持C++14，可以通过ideaone.com访问。在编写代码时，对于C++14，它使用的是GCC 5.1。ideaone.com也支持很多其他语言，包括C、Fortran和Java。

　　● Microsoft Visual Studio 2015 Community Edition在Microsoft Windows操作系统下运行，它支持C++，也支持几种其他的语言，并配置了一个完整的开发环境。

　　如何使用本书

　　对于大部分内容，为了可以顺序阅读，已经对本书的材料进行了组织，所以使用本书的*佳方式是从头阅读到尾。一般情况下，在没解释功能之前，不会使用它们。一旦解释了，无论在什么时候，只要有意义，都会把它插到后续的材料中，这也是为什么推荐按顺序阅读章节的原因。很少有需要理解背后的数学知识的主题，并且在这些实例中，也会介绍数学知识。如果不熟悉数学，可以跳过这些，因为这不会限制对后面内容的理解。

　　没有人可以只通过看书就学会编程。只有通过写代码才能学会如何使用STL。强烈建议自己敲一遍所有的代码——而不仅仅只是从下载的文件中复制代码——并编译和执行你所敲入的代码。这有时可能变得很乏味，但令人惊讶的是，只需要敲一些程序语句就可以帮助我们理解代码，尤其是在我们有些琢磨不定时。它也能帮助我们记住东西。如果例子无法运行，请抵制直接回到书中查找原因的诱惑，尝试从自己的代码中查找错误。

　　在本书的所有章节中，对于很多部分来说，如果包含了适当的头文件，代码段都是可以执行的。如果把它们放到main()函数中，一般都可以执行它们，并得到输出结果。因此建议为此创建一个程序项目。可以将代码复制到定义为空的main()中，并为需要的头文件加上#include指令。为了防止名称冲突，大多数时候需要删除之前的代码。

　　要让自己的错误成为学习过程的一部分，并且书中的练习为我们提供了这样的机会。我们犯的错误越多，找到和解决的问题就越多，就越能更好地了解使用模板时会犯哪些错误。确保自己可以完成所有能完成的练习，并且不去查看答案，除非确信自己不能独立地解决。许多练习都只涉及所涵盖章节的直接应用——换句话说，它们只是练习——但有些还需要有点想法，甚至需要一些灵感。

　　希望每个人都能学会STL。总之，尽情享受吧！

　　要获取本书的源代码，读者可以访问网址http://www.apress.com或http://www.tupwk.com.cn/

　　downpage/，搜索本书的英文或中文书名，找到相应的链接下载即可，读者也可用手机扫描本书封底的二维码，直接下载。

　　—Ivor Horton

《C++标准模板库编程实战》深度解析与应用指南 C++标准模板库（STL）是C++语言不可或缺的一部分，它提供了一系列高效、通用的组件，极大地简化了软件开发过程。本书《C++标准模板库编程实战》旨在为读者提供一个全面、深入的学习路径，不仅涵盖STL的核心概念和组件，更侧重于实际编程中的应用技巧和最佳实践。我们相信，熟练掌握STL将显著提升您的C++编程能力，使您能够编写出更简洁、更高效、更易于维护的代码。本书内容梗概：第一部分：STL的基础架构与核心组件 1. STL的宏观视角：容器、算法与迭代器 STL的哲学与设计思想：深入理解STL为何如此强大，其背后是如何通过泛型编程、抽象化和组件化来实现高性能和灵活性。容器（Containers）： STL的基石，用于存储和组织数据。我们将详细介绍：序列容器（Sequence Containers）： `vector`：动态数组，适用于需要频繁访问元素且大小可能发生变化的情况。我们将探讨其内存管理、插入/删除操作的效率以及与C风格数组的比较。 `deque`：双端队列，提供在两端高效插入和删除的能力，适用于需要快速添加或移除首尾元素的应用场景。 `list`：双向链表，支持在任意位置高效插入和删除，但访问元素效率较低。我们将分析其优缺点，以及适合的编程模式。 `forward_list`：单向链表，比`list`更节省内存，适用于只需要向前遍历的情况。 `array`：固定大小的数组，在编译时确定大小，提供类似`vector`的接口，但性能更优且无动态内存开销。关联容器（Associative Containers）： `set` / `multiset`：有序集合，用于存储唯一的或允许重复的元素，并保持元素的排序。我们将深入研究其内部实现（通常是红黑树），以及查找、插入、删除操作的时间复杂度。 `map` / `multimap`：有序键值对映射，将键与值关联起来。我们将详细讲解键的唯一性、排序以及如何通过键高效访问值。无序关联容器（Unordered Associative Containers）： `unordered_set` / `unordered_multiset`：基于哈希表的集合，提供平均O(1)的查找、插入和删除操作。我们将分析哈希函数的选择、冲突解决策略以及性能考量。 `unordered_map` / `unordered_multimap`：基于哈希表的键值对映射，提供平均O(1)的查找、插入和删除操作。容器适配器（Container Adapters）： `stack`：后进先出（LIFO）的栈，通常基于`deque`或`list`实现。 `queue`：先进先出（FIFO）的队列，通常基于`deque`或`list`实现。 `priority_queue`：优先队列，具有最高优先级的元素总是被放置在队首。迭代器（Iterators）：连接容器与算法的桥梁。我们将详细介绍：迭代器的概念与分类：输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器。理解它们的特性对于编写高效算法至关重要。迭代器失效：深入理解在某些容器操作（如插入、删除）后，迭代器可能失效的情况，以及如何规避这些问题。迭代器适配器： `reverse_iterator`、`move_iterator`等，以及它们在特定场景下的应用。算法（Algorithms）： STL的核心驱动力，提供对容器中数据进行操作的通用函数。我们将从以下几个方面进行讲解：排序与查找算法： `sort`、`stable_sort`、`binary_search`、`lower_bound`、`upper_bound`等。修改算法： `copy`、`move`、`fill`、`replace`、`remove`、`transform`等。逻辑算法： `find`、`any_of`、`all_of`、`none_of`、`count`、`for_each`等。数值算法： `accumulate`、`inner_product`、`partial_sum`等。集合算法： `set_union`、`set_intersection`、`set_difference`、`set_symmetric_difference`等。泛型编程与函数对象（Functors）/ lambda表达式：如何通过自定义比较函数、谓词来定制算法的行为。 2. 泛型编程与模板元编程初探模板的基础：函数模板与类模板的定义与使用。 STL的模板实现：理解STL组件是如何通过模板实现跨类型操作的。类型萃取（Type Traits）： `std::is_integral`、`std::remove_reference`等，如何利用它们编写更健壮的模板代码。第二部分：STL的深入应用与高级技巧 3. 容器的深入分析与性能优化容器的内部实现机制：深入剖析`vector`的动态扩容策略、`map`的红黑树结构、`unordered_map`的哈希表实现等。内存管理与性能调优：如何选择最适合的容器、预分配内存（`reserve`）、避免不必要的拷贝、理解拷贝构造函数与移动构造函数的区别。容器的边界条件与错误处理： `at()`与`[]`的区别，异常安全性的考量。 4. 算法的精妙运用与自定义函数对象（Functors）与lambda表达式：如何使用它们作为谓词和生成器，实现复杂的数据处理逻辑。自定义排序与比较：针对复杂数据结构，编写自定义的比较函数。算法组合与链式操作：将多个STL算法组合起来，实现更强大的功能。算法的效率分析：理解不同算法的时间复杂度和空间复杂度，选择最优算法。 5. 迭代器的进阶应用反向迭代器与范围操作：利用`reverse_iterator`进行逆序遍历，以及范围`for`循环的底层实现。插入迭代器： `inserter`、`back_inserter`、`front_inserter`等，如何直接将算法结果插入到容器中。流迭代器（Stream Iterators）： `istream_iterator`与`ostream_iterator`，实现从输入流读取数据到算法，以及将算法结果写入输出流。 6. STL与其他C++特性的融合智能指针与STL容器：如何在STL容器中安全地管理指向动态内存的对象。 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）与STL：利用STL组件实现资源的自动管理。并发编程与STL：在多线程环境下安全使用STL容器的注意事项，以及C++11/14/17提供的并发支持。 C++20 Ranges库：介绍 Ranges 库如何进一步简化和增强算法的使用，提供更具表达力的代码。第三部分：实战项目与案例分析 7. 数据结构的设计与实现基于STL构建自定义数据结构：利用STL组件（如`list`、`map`）实现栈、队列、优先队列的变种。图与树的STL实现：使用`map`、`set`、`vector`等组合实现图和树的表示与操作。 8. 算法问题的解决实践 LeetCode等平台上的STL解题技巧：分析典型算法题，展示如何利用STL高效解决。字符串处理与文本分析：利用STL算法和容器进行高效的字符串匹配、统计和转换。文件IO与数据解析：结合流迭代器和STL算法处理文件数据。 9. 性能瓶颈分析与优化案例实际项目中的STL性能问题排查：如何利用性能分析工具定位STL相关的瓶颈。针对不同场景的STL优化方案：例如，游戏开发中的对象池，网络编程中的缓冲区管理等。 10. STL的陷阱与误区常见的STL使用错误：迭代器失效、不当的容器选择、算法滥用等。如何编写更安全、更健壮的STL代码。本书特色：循序渐进：从基础概念到高级应用，逻辑清晰，便于读者逐步掌握。理论与实践相结合：详细阐述STL组件的原理，并通过丰富的代码示例和实战案例进行演示。注重性能：深入分析STL组件的性能特点，指导读者如何写出高效的代码。覆盖广泛：涵盖了STL的主要组成部分，并涉及C++11及之后的新特性。面向实际开发：强调STL在解决实际编程问题中的应用价值。无论您是C++初学者，希望打下坚实的STL基础，还是有一定经验的开发者，希望深入理解STL并提升编程技艺，《C++标准模板库编程实战》都将是您不可或缺的学习伙伴。通过本书的学习，您将能够自信地运用STL构建高效、灵活、可维护的C++应用程序。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的计算机专业学生，之前在学校课程中接触过 STL 的一些基础概念，但总感觉零散且不够系统。《C++ 标准模板库编程实战》这本书，恰恰为我提供了一个非常扎实的学习路径。书的结构安排非常合理，从 STL 的基础容器，到常用的算法，再到一些进阶主题，循序渐进，易于理解。作者在讲解每个知识点时，都配有详实的解释和清晰的代码示例，这让我能够边学边练，巩固所学知识。我尤其喜欢书中关于 STL 容器的性能分析部分，通过实际的数据比较，让我深刻理解了不同容器在插入、删除、查找等操作上的性能差异，这对于我以后选择合适的容器来解决问题非常有帮助。而且，作者在讲解泛型编程和模板元编程时，也用非常通俗易懂的方式进行了阐述，让我对 C++ 模板的强大之处有了更深的认识。这本书不仅帮助我巩固了课堂上的知识，更让我对 STL 产生了浓厚的兴趣，我感觉自己已经迈入了 STL 编程的殿堂。

评分☆☆☆☆☆

作为一名经验丰富的 C++ 开发者，我一直在寻找一本能够帮助我深入理解 STL 背后设计思想和最佳实践的书籍。《C++ 标准模板库编程实战》这本书，无疑满足了我的这一需求。作者在讲解 STL 的过程中，不仅仅是罗列 API，而是深入剖析了 STL 的设计哲学，例如“泛型编程”和“组件化”的思想是如何贯穿整个 STL 的。我特别赞赏作者在讲解 STL 容器的实现原理时，所采用的深入浅出的方式，例如通过解释 `std::deque` 的分块存储结构，让我对它的性能有了更直观的理解。书中还穿插了大量的“实战”案例，这些案例并非简单的枯燥代码，而是针对实际开发中常见的问题，展示了如何利用 STL 的强大功能来优雅地解决。例如，在处理日志文件时，如何结合 `std::string`、`std::vector` 和 `std::algorithm` 来实现高效的日志解析和过滤。这种将理论与实践紧密结合的方式，对我来说非常有价值。这本书让我意识到，STL 不仅仅是一堆工具，更是一种强大的编程范式，能够极大地提升 C++ 开发的效率和代码质量。

评分☆☆☆☆☆

我一直对 STL 的智能指针和并发编程方面的内容比较头疼，总觉得它们概念比较抽象，实践起来也容易出错。这本书在这些方面的内容，简直是为我量身定做的。作者在讲解智能指针时，从 `auto_ptr` 的历史演进讲到 `unique_ptr`、`shared_ptr` 和 `weak_ptr` 的设计初衷和使用场景，并结合大量的代码示例，清晰地阐述了它们在内存管理上的优势和注意事项。特别是关于 `shared_ptr` 的循环引用问题，作者给出了非常实用的解决方法。更让我惊喜的是，书中还用相当大的篇幅讲解了 STL 在 C++11 及之后版本中引入的并发支持，包括 `std::thread`、`std::mutex`、`std::condition_variable` 等。作者通过实际的并发场景，例如生产者-消费者模型，生动地展示了如何利用这些工具来编写安全高效的多线程程序。这部分内容对于我这种需要开发高并发服务的开发者来说，简直是“及时雨”。读完这部分，我对 STL 在并发编程领域的应用有了更深刻的理解，也更有信心去处理相关的复杂问题。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一位已经有几年 C++ 开发经验的开发者来说，STL 已经是我工作中不可或缺的一部分。然而，即便如此，我对 STL 的掌握程度也仅限于“会用”的阶段，对于很多高级用法和背后的原理，总觉得模糊不清。《C++ 标准模板库编程实战》这本书，恰恰填补了我的这一知识盲区。书中对 STL 算法部分进行了非常系统和深入的讲解，比如排序算法，作者不仅介绍了 `sort` 的基本用法，还对不同场景下选择 `stable_sort` 或 `partial_sort` 的考量进行了细致的分析。更令我惊喜的是，书中还讲解了如何利用 STL 提供的各种算法，例如 `std::transform`、`std::accumulate` 等，来实现更复杂的业务逻辑，这极大地提高了我的编码效率。我尤其喜欢作者在讲解字符串处理时，如何巧妙地结合 `std::string` 和 `std::stringstream`，以及 `std::algorithm` 中的相关函数，编写出简洁高效的代码。这种将 STL 组合运用到实际场景的范例，对我来说是极具启发性的。读完这部分内容，我感觉自己对 STL 的掌控力又上了一个台阶，能够更自如地运用 STL 来优化代码，提升程序的性能和可读性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，着实让我这位 C++ 开发者眼前一亮。市面上关于 C++ 的书籍汗牛充栋，但真正能深入浅出讲解 STL 的并不多见。拿到《C++ 标准模板库编程实战》这本书，我迫不及待地翻开。开篇的几个章节，作者并没有直接抛出复杂的算法和容器，而是从 STL 的设计哲学、基本组成和工作原理娓娓道来，这让我对 STL 有了一个宏观且清晰的认识。我尤其喜欢作者在讲解 vector 和 list 时，通过生动的比喻和图示，将它们内部的内存管理和操作机制展现在我面前，这比单纯的代码示例要深刻得多。理解了这些底层细节，我在后续使用这些容器时，就能够更自信地选择合适的操作，避免一些常见的性能陷阱。而且，作者在讲解迭代器时，也花了很大的篇幅，这让我深刻理解了迭代器作为 STL 核心抽象的重要性，以及它如何连接算法和容器的强大之处。那些关于容器适配器和函数对象的章节，更是将 STL 的灵活性和可扩展性展现得淋漓尽致。我感觉自己不再是被动地使用 STL，而是开始理解 STL 的“思想”，并能灵活地运用它来解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

方便，快捷，整齐，认真，非常满意！

评分☆☆☆☆☆

不错哦，满100减50入手的，超级划算，好好看吧

评分☆☆☆☆☆

收到书了，我在长沙，然后从广州发的货，第三天就到了，一直这么快，买书我只在京东上买。

评分☆☆☆☆☆

这怕是机器翻译的

评分☆☆☆☆☆

经典书，还没来得及看呢，等有空了仔细研究

评分☆☆☆☆☆

此用户未填写评价内容