现代C++实战指南:简洁、高效的编程之道

想掌握高性能编程?这本《C++实战》带你领略现代C++的简洁与高效,从C++98到C++23核心特性全覆盖!

原文标题:这门编程语言,为什么让人既爱又怕?

原文作者:图灵编辑部

冷月清谈:

C++作为一门常青树编程语言,仍在不断发展演进。从C++11到C++23,每一次更新都带来了更强大的特性,例如智能指针、lambda表达式、协程、模块和概念等,让现代C++在性能敏感领域保持着强大的竞争力。

现代C++的优势体现在简洁性和高效性上。例如,模块化机制解决了头文件依赖问题,显著提升编译速度;协程简化了异步操作,避免了复杂的回调逻辑;概念则加强了泛型编程的类型约束,减少了潜在错误。这些改进使得C++在高性能计算、嵌入式系统、游戏引擎、金融高频交易等领域持续发挥关键作用。

尽管Python、Java等语言流行,但C++的高性能和灵活性仍然无可替代,尤其在对性能要求苛刻的场景下。学习C++不仅能帮助开发者深入理解计算机底层原理,还能为学习其他语言打下坚实基础。

为了帮助开发者更好地学习和应用现代C++,《C++实战》一书应运而生。这本书由拥有30余年C++编程经验的专家撰写,涵盖了C++98到C++23的核心特性,并结合实际案例讲解现代C++的惯用法,旨在帮助开发者快速掌握C++的核心技能,并提升代码质量和效率。

怜星夜思:

1、C++ 的新特性层出不穷,学习的路线应该如何规划,才能避免陷入不断追逐新特性的困境?
2、除了性能优势,C++ 在实际项目中还有哪些其他优势?它在哪些特定领域更具竞争力?
3、对于初学者来说,学习 C++ 的过程中有哪些常见的“坑”?如何避免这些问题?

原文内容

提到编程语言中的常青树,C++ 必然榜上有名!作为一门诞生于上世纪 80 年代的语言,它不仅未被时代淘汰,反而随着技术的演进不断焕发新生。从操作系统到高性能计算,从嵌入式系统到人工智能框架,C++ 的身影无处不在。C++ 之父 Bjarne Stroustrup 曾在演讲中提到:“C++ 几乎可以实现我们所期望的一切,但前提是正确地使用它。”

在当今的软件开发领域,C++ 依然占据着不可替代的重要地位。然而,随着语言的不断演进,学习和掌握 C++ 也变得更加复杂。如何高效理解其核心特性,并在实际项目中灵活应用,成为每位开发者面临的共同挑战。

正如一位开发者所言:“学习 C++ 越多,越发现自己不懂的地方更多,因此越需要持续不断地精进。”毕竟,就连 C++ 之父都不轻易声称自己“精通”C++,我们又有什么理由停下学习的脚步呢?


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现代C++:简洁之美与高效之道 

C++ 的演进步伐不断加快。从 C++11 引入智能指针和 lambda 表达式,到 C++20 的协程和模块,再到 C++23 的概念,每一次更新都让这门语言更具表现力。例如,C++20 的模块化机制,不仅解决了头文件依赖的复杂问题,还显著提升了编译速度,某些项目的编译时间甚至从 1.5 秒缩短至 62 毫秒。再如,协程极大简化了异步操作,开发者可以通过简洁的代码实现任务调度,避免了繁琐的回调逻辑。这些创新使得现代 C++ 在实际应用中更具吸引力,尤其在性能要求极高的场景下,现代 C++ 的优势更加突出。
此外,概念(Concepts)为泛型编程提供了强大的类型约束,帮助开发者避免潜在的类型错误,让错误信息更加清晰,极大地提升了开发体验。模块化和概念等特性,不仅让代码变得更加简洁和高效,还让 C++ 在多种复杂应用场景中成为首选。
现代 C++ 不仅仅是新特性的集合,而是一个整体的设计理念用简洁的代码表达复杂的思想,让程序更可靠、更高效。这种“当代编程方式”既是对经典的传承,也是对未来编程方向的探索。

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为什么还要学C++ 

很多人可能会问:“在 Python、Java 等语言大行其道的今天,为什么还要学 C++?”答案很简单——C++ 的高性能和灵活性无可替代。
从游戏引擎到区块链,从嵌入式系统到金融高频交易,C++ 始终是‘性能优先’场景的不二之选。例如,在高频交易系统中,C++ 的低延迟性能得益于其无需运行时环境的支持,能够比 Java 快出微秒级别,这对盈利至关重要。而在嵌入式开发中,C++ 提供了对底层硬件的高效抽象和控制能力,让它成为开发高效固件的首选。
此外,学好 C++ 不仅能深入理解计算机底层原理,还能为掌握其他语言打下坚实基础。 更重要的是,C++ 的社区和生态系统依然活跃。
现代 C++ 的新特性让代码更加简洁,提高了开发效率,尤其是在性能要求极高的领域。学习 C++,不仅是为了解决复杂问题,更是为了应对技术挑战,实现自我提升。

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《C++实战》:从理论到实践的完美桥梁 

根据当下开发者学习 C++ 但是苦于没有合适的教程的需求,一本面向实战现代 C++ 指南,就此诞生!因其封面上可爱的小狮子,深受读者喜爱,这本书也被读者昵称为“狮子书”。
作者结合 30 余年 C++ 编程经验倾力打造。内容深度聚焦开发者日常高频使用的语言特性,重点讲解惯用法(而非罗列语言里的琐碎细节),展示代码示例及其技术原理,旨在帮助大家又快又好地使用 C++。
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该书在预售期间备受关注,多次登上京东计算机类图书新书销量榜第一名。这不仅证明了书中内容精准契合当下 C++ 开发者的需求,更展示了吴老师在该领域的深远影响力。相信许多读者此前已经关注到吴老师分享过的有关 C++ 的相关内容或课程。而这本书正是他为广大开发者量身打造,旨在帮助大家在日常开发工作中明确方向,提升技能。

作者还精选了对象生存期与 RAII、移动语义、标准模板库(STL)、视图、智能指针、错误处理、并发与异步编程等核心主题,深入浅出地剖析语言特性,并针对实际开发中的常见问题提供解决方案。
如果你也想领略当代 C++ 的魅力,那《C++实战》就是你的最佳选择。不管你是想优化代码性能,还是设计可靠的系统架构,这本书都能给你带来启发。

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这是一本怎样的书 

本书全面覆盖现代 C++ 的核心主线,涵盖 C++98、C++11、C++14、C++17、C++20 以及最新的 C++23 版本特性。全书分为 18 章,内容聚焦高频使用的语言特性,深入讲解现代 C++ 的惯用法和核心功能。
作者更是从实践者的角度出发,没有多余废话,精选使用频率极高的知识点进行讲解。通过阅读这本书,不仅能解决 C++ 编程时遇到的问题,还能让你进一步体会到作者解决问题的思路。
本书面向 C/C++ 程序员(特别是遇到困难、希望深入理解并优化 C++ 开发的读者),以及其他需要提升 C++ 编程能力的开发者。快来翻开这本书,开启你的 C++ 之旅吧!
图书目录抢先看👇

本书特色
  • 现代 C++ 主线:含 C++98/11/14/17/20/23,适合初中级开发者
  • 作者背景深厚:专研 C++ 编程 30 年,助你突破 C++ 痛点与难点关注
  • 核心特性:聚焦高频使用的语言特性,重点讲解语言惯用法
  • 面向实战开发:针对实际应用场景下的常见问题,提供解决方案
  • 讲解通俗易懂:多图多表多代码,内容简单易读,代码方便实现
作者简介
吴咏炜,国内知名 C++ 专家、Boolan 首席技术咨询师,曾任英特尔亚太研发中心资深系统架构师,毕业于复旦大学物理系,拥有 30 年 C/C++ 系统级软件开发和架构经验。目前从事 C++ 相关的技术咨询和培训工作,为华为、大疆等多家公司提供过服务。工作涉及 C/C++ 语言、软件架构、安全软件开发、性能优化、代码重用、开源软件等多方面。
开源软件作品包括:mozi、nvwa、libunibreak 等。
专栏或者翻译作品包括:极客时间专栏《现代 C++ 编程实战》(累计学习人数超过 3.5 万人),图书翻译作品《编程大师访谈录》《C++ Core Guidelines 解析》,论文翻译作品《在纷繁多变的世界里茁壮成长:C++ 2006—2020》,等等。
大咖推荐

这本书并没有长篇大论地罗列所有语言特性,而是在有限的篇幅里简明扼要地抓住现代 C++ 的“主线”,选择那些“重要又常用”的语言特性,深入这些特性的“来龙去脉”,确保“好钢用在刀刃上”。我向每一位渴望掌握现代  C++ 的读者推荐本书。

——李建忠,C++ 及系统软件技术大会主席,ISO 国际 C++ 标准委员会委员

作为一名日常工作使用 C++ 近六年的开发者,书中介绍的许多方法让我深有共鸣。本书的知识点兼具广度和深度,作者从实际应用场景出发,提供了众多最佳实践。它非常适合刚入门 C++ 以及希望进一步提升 C++ 技能的开发者。

——罗能,华为高级工程师,《C++20 高级编程》作者

我就是通过学习吴老师的《现代C++ 编程实战》专栏成长的——现在这本新书简直就是个“大礼包”——内容多到爆炸,比专栏还要精彩。书中对知识点的讲解都是干货,相信每位读者都能从中学到很多,收获满满。

——程序喵大人,资深 C++ 开发工程师,《C++20 高级编程(第 5 版)》译者

我把这本新书推荐给仍在使用传统 C++ 的同行。作者以严谨而亲切的语言,在克制的篇幅里涵盖了实战现代 C++ 的核心要点。阅读中我多次感叹:“哦,现在可以这样了!”

——杨文波,资深嵌入式 C++ 程序员,《C++ Templates(第 2 版)中文版》《C++ Core Guidelines 解析》译者

这是一本扎根实战的技术书,更是一本充满洞见的实用工具书,体现了吴老师对 C++ 语言的深刻理解与技术追求。希望本书能够帮助开发者在现代 C++ 复杂的技术生态中游刃有余,实现高效而优雅的编程。

——何荣华(墨梵),宝马自动驾驶软件专家,《C++ Templates(第 2 版)中文版》《C++ Core Guidelines 解析》,《C++20 高级编程(第 5 版)》译者

本书作者以其数十年的开发经验和深厚的理论功底,深入探讨了现代 C++ 的核心特性,同时,针对开发过程中常见的问题提供了切实可行的解决方案和最佳实践。本书实乃学习和进阶现代 C++ 的良师益友。

——雨乐,广告引擎高级技术专家

现代 C++ 语言历经多次修订,增添了不少新功能。刚接触的开发者往往感叹其卷帙浩繁,一时不知从何抓起。很高兴能看到此书问世,带领大家从实战出发,探寻相关概念要解决的问题及其背后的思想,从而更好地掌握 C++。

——倪文卿(IceBear),知乎 C++ 答主


新书直播

1 月 7 日,图灵八点半开年第一场直播,我们将邀请本书的作者吴咏炜老师,来跟大家聊聊 C++ 的现状与未来,大家动动手指预约起来吧~

最后,小伙伴有什么想问吴老师的问题,可以提前在评论区写下来,我们精选 3 位读者获得赠书一本。

一键购买

对于“它在哪些特定领域更具竞争力”这个问题,我认为,C++在对性能要求极高的领域非常有竞争力,例如高频交易、游戏开发、科学计算等。此外,在需要与硬件交互的领域,C++也是首选语言之一,例如嵌入式系统、驱动程序开发等。

我作为过来人,想说初学者容易被C++的复杂性吓倒。建议从简单的程序入手,逐步学习C++的各种特性。不要一开始就接触太复杂的项目,循序渐进地学习,才能保持学习的热情。

关于“如何避免这些问题”,我的建议是选择合适的学习资源。一本好的教材或教程能够帮助初学者快速入门,并建立良好的编程习惯,可以看看文中推荐的《C++实战》。此外,积极参与C++社区的讨论,也能帮助初学者解决学习中的问题。

对于C++初学者来说,指针和内存管理是常见的“坑”。建议初学者认真学习指针的概念,并掌握RAII等内存管理技术,避免内存泄漏等问题。另外,C++的语法比较复杂,需要多练习,才能熟练掌握。

C++除了性能优势,还有强大的控制能力。它允许开发者直接操作底层硬件,这在嵌入式系统、游戏引擎等领域非常重要。另外,C++拥有丰富的库和框架,可以满足各种开发需求。

关于C++新特性的学习路线,我的建议是先打好基础。掌握C++的核心概念,比如RAII、面向对象、泛型编程等,这些是理解新特性的基石。之后可以根据实际需要和兴趣,逐步学习C++11/14/17/20/23的新特性,不必盲目追求最新版本。可以关注一些高质量的学习资源,例如书籍、博客、开源项目等,循序渐进地学习。

我觉得可以先关注那些被广泛应用的新特性。例如智能指针、lambda表达式、移动语义等,这些特性在实际项目中经常用到,能够显著提高开发效率。学习的时候,可以结合一些实际的案例,这样更容易理解和掌握。

“C++ 在实际项目中还有哪些其他优势”这个问题,我觉得它的生态系统非常完善。大量的开源库和工具可以帮助开发者快速构建复杂的应用程序,例如Boost、Qt等。此外,C++的跨平台性也很好,可以轻松地在不同操作系统上运行。

学习新特性也要结合自己的工作实际。如果你的项目目前还在使用C++98/03,那么可以先学习C++11/14,提升代码质量和效率。如果你的项目对性能要求很高,可以学习C++17/20/23中与性能优化相关的新特性。总之,学习路线要根据实际情况来制定,切忌盲目跟风。