第Ⅰ部分 专业的C＋＋简介 3
第1章 C＋＋速成 3
1.1 C＋＋基础知识 3
1.1.1 小程序的“hello world” 3
1.1.2 名称空间 6
1.1.3 变量 8
1.1.4 运算符 9
1.1.5 类型 12
1.1.6 条件 14
1.1.7 循环 16
1.1.8 数组 18
1.1.9 函数 19
1.2 深入研究C＋＋ 21
1.2.1 指针以及动态内存 21
1.2.2 C＋＋中的字符串 24
1.2.3 引用 25
1.2.4 异常 26
1.2.5 const的多种用法 27
1.3 作为面向对象语言的C＋＋ 28
1.4 标准库 30
1.5 第一个有用的C＋＋程序 31
1.5.1 雇员记录系统 31
1.5.2 Employee类 32
1.5.3 Database类 35
1.5.4 用户界面 38
1.5.5 评估程序 40
1.6 本章小结 41
第2章 设计专业的C＋＋程序 43
2.1 程序设计概述 43
2.2 程序设计的重要性 44
2.3 C＋＋设计的特点 46
2.4 C＋＋设计的两个原则 47
2.4.1 抽象 47
2.4.2 重用 48
2.5 重用代码 49
2.5.1 关于术语的说明 50
2.5.2 决定是否重用代码 50
2.5.3 重用代码的策略 52
2.5.4 绑定第三方应用程序 56
2.5.5 开放源代码库 56
2.5.6 C＋＋标准库 57
2.6 设计模式以及技巧 58
2.7 设计一个国际象棋程序 58
2.7.1 需求 58
2.7.2 设计步骤 59
2.8 本章小结 63
第3章 面向对象设计 65
3.1 过程化的思考方式 65
3.2 面向对象思想 66
3.2.1 类 66
3.2.2 组件 66
3.2.3 属性 67
3.2.4 行为 67
3.2.5 综合考虑 67
3.3 生活在对象世界里 68
3.3.1 过度使用对象 69
3.3.2 过于通用的对象 69
3.4 对象之间的关系 70
3.4.1 “有一个”关系 70
3.4.2 “是一个”关系（继承） 71
3.4.3 “有一个”与“是一个”的区别 73
3.4.4 Not-a关系 75
3.4.5 层次结构 76
3.4.6 多重继承 77
3.4.7 混入类 78
3.5 抽象 78
3.5.1 接口与实现 78
3.5.2 决定公开的接口 78
3.5.3 设计成功的抽象 80
3.6 本章小结 81
第4章 设计可重用代码 83
4.1 重用哲学 83
4.2 如何设计可重用的代码 84
4.2.1 使用抽象 84
4.2.2 构建理想的重用代码 85
4.2.3 设计有用的接口 89
4.2.4 协调通用性以及使用性 92
4.3 本章小结 93
第5章 编码风格 95
5.1 良好外观的重要性 95
5.1.1 事先考虑 95
5.1.2 良好风格的元素 96
5.2 为代码编写文档 96
5.2.1 使用注释的原因 96
5.2.2 注释的风格 99
5.2.3 本书的注释 103
5.3 分解 103
5.3.1 通过重构分解 104
5.3.2 通过设计分解 104
5.3.3 本书中的分解 104
5.4 命名 104
5.4.1 选择一个恰当的名称 105
5.4.2 命名约定 105
5.5 使用具有风格的语言特性 107
5.5.1 使用常量 108
5.5.2 使用引用代替指针 108
5.5.3 使用自定义异常 108
5.6 格式 109
5.6.1 关于大括号对齐的争论 109
5.6.2 关于空格以及圆括号的争论 110
5.6.3 空格以及制表符 110
5.7 风格的挑战 110
5.8 本章小结 111
第Ⅱ部分 专业的C＋＋编码方法第6章 熟悉类和对象 115
6.1 电子表格示例介绍 115
6.2 编写类 116
6.2.1 类定义 116
6.2.2 定义方法 118
6.2.3 使用对象 122
6.3 对象的生命周期 123
6.3.1 创建对象 124
6.3.2 销毁对象 139
6.3.3 对象赋值 140
6.3.4 复制以及赋值的区别 142
6.4 本章小结 144
第7章 掌握类与对象 145
7.1 对象的动态内存分配 145
7.1.1 Spreadsheet类 146
7.1.2 使用析构函数释放内存 147
7.1.3 处理复制以及赋值 148
7.2 定义数据成员的类型 155
7.2.1 静态数据成员 155
7.2.2 常量数据成员 157
7.2.3 引用数据成员 158
7.2.4 常量引用数据成员 159
7.3 与方法有关的更多内容 159
7.3.1 静态方法 159
7.3.2 const方法 160
7.3.3 方法重载 162
7.3.4 默认参数 163
7.3.5 内联方法 164
7.4 嵌套类 165
7.5 类内的枚举类型 167
7.6 友元 168
7.7 运算符重载 169
7.7.1 示例：为SpreadsheetCell实现加法 169
7.7.2 重载算术运算符 174
7.7.3 重载比较运算符 176
7.7.4 创建具有运算符重载的类型 177
7.8 创建稳定的接口 178
7.9 本章小结 181
第8章 揭秘继承技术 183
8.1 使用继承构建类 183
8.1.1 扩展类 184
8.1.2 重写方法 187
8.2 使用继承重用代码 190
8.2.1 WeatherPrediction类 190
8.2.2 在子类中添加功能 191
8.2.3 在子类中替换功能 192
8.3 利用父类 193
8.3.1 父类构造函数 193
8.3.2 父类的析构函数 195
8.3.3 使用父类方法 196
8.3.4 向上转型以及向下转型 198
8.4 继承与多态性 200
8.4.1 回到电子表格 200
8.4.2 设计多态性的电子表格单元格 200
8.4.3 电子表格单元格的基类 201
8.4.4 独立的子类 203
8.4.5 利用多态性 205
8.4.6 考虑将来 206
8.5 多重继承 207
8.5.1 从多个类继承 207
8.5.2 名称冲突以及歧义基类 208
8.6 有趣而晦涩的继承问题 211
8.6.1 修改重写方法的特征 211
8.6.2 继承构造函数（仅限C++11） 215
8.6.3 重写方法时的特殊情况 218
8.6.4 子类中的复制构造函数以及赋值运算符 224
8.6.5 virtual的真相 225
8.6.6 运行时类型工具 228
8.6.7 非public继承 229
8.6.8 虚基类 230
8.7 本章小结 231
第9章 理解灵活而奇特的C＋＋ 233
9.1 引用 233
9.1.1 引用变量 234
9.1.2 引用数据成员 236
9.1.3 引用参数 236
9.1.4 引用作为返回值 238
9.1.5 使用引用还是指针 238
9.1.6 右值引用（仅限C++11） 241
9.2 关键字的疑问 246
9.2.1 const关键字 246
9.2.2 static关键字 250
9.2.3 非局部变量的初始化顺序 254
9.3 类型以及类型转换 254
9.3.1 typedef 254
9.3.2 函数指针typedef 255
9.3.3 类型别名（仅限C++11） 256
9.3.4 类型转换 257
9.4 作用域解析 261
9.5 C++11 262
9.5.1 统一初始化 262
9.5.2 可选函数语法 264
9.5.3 空指针文本 265
9.5.4 尖括号 265
9.5.5 初始化列表 266
9.5.6 显式转换运算符 266
9.5.7 特性 267
9.5.8 用户定义的字面量 268
9.6 头文件 270
9.7 C的实用工具 271
9.7.1 变长参数列表 271
9.7.2 预处理器宏 273
9.8 本章小结 274
第10章 错误处理 275
10.1 错误与异常 275
10.1.1 异常的含义 276
10.1.2 C＋＋中异常的优点 276
10.1.3 C＋＋中异常的缺点 277
10.1.4 我们的建议 277
10.2 异常机制 277
10.2.1 抛出并捕获异常 278
10.2.2 异常类型 281
10.2.3 抛出并捕获多个异常 283
10.2.4 未捕获的异常 285
10.2.5 抛出列表 287
10.3 异常与多态性 291
10.3.1 标准异常体系 291
10.3.2 在类层次结构中捕获异常 293
10.3.3 编写自己的异常类 294
10.3.4 嵌套异常（仅限C++11） 297
10.4 堆栈的释放与清理 299
10.4.1 使用智能指针 300
10.4.2 捕获、清理并重新抛出 301
10.5 常见的错误处理问题 301
10.5.1 内存分配错误 301
10.5.2 构造函数中的错误 304
10.5.3 构造函数的function-try-blocks 306
10.5.4 析构函数中的错误 308
10.6 综合应用 308
10.7 本章小结 312
第11章 深入探讨标准库 313
11.1 编码原则 314
11.1.1 使用模板 314
11.1.2 使用运算符重载 317
11.2 C＋＋标准库概述 317
11.2.1 字符串 317
11.2.2 I/O流 318
11.2.3 本地化 318
11.2.4 智能指针 318
11.2.5 异常 318
11.2.6 数学工具 319
11.2.7 时间工具（仅限C++11） 319
11.2.8 随机数（仅限C++11） 319
11.2.9 编译时有理数运算（仅限C++11） 319
11.2.10 元组（仅限C++11） 319
11.2.11 正则表达式（仅限C++11） 320
11.2.12 标准模板库 320
11.2.13 STL算法 326
11.2.14 STL中还缺什么 333
11.3 本章小结 333
第12章 理解容器与迭代器 335
12.1 容器概述 335
12.1.1 元素的需求 336
12.1.2 异常和错误检查 338
12.1.3 迭代器 338
12.1.4 C++11的变化 340
12.2 顺序容器 342
12.2.1 vector 342
12.2.2 vector＜bool＞特化 359
12.2.3 deque 359
12.2.4 list 360
12.2.5 array（仅限C++11） 364
12.2.6 forward_list（仅限C++11） 364
12.3 容器适配器 366
12.3.1 queue 366
12.3.2 priority_queue 369
12.3.3 stack 372
12.4 关联容器 373
12.4.1 pair工具类 373
12.4.2 map 374
12.4.3 multimap 382
12.4.4 set 385
12.4.5 multiset 387
12.5 无序关联容器／哈希表（仅限C＋＋11） 387
12.5.1 哈希函数 387
12.5.2 unordered_map 388
12.5.3 unordered_multimap 391
12.5.4 unordered_set/unordered_multiset 391
12.6 其他容器 391
12.6.1 标准C风格数组 392
12.6.2 string 392
12.6.3 流 393
12.6.4 bitset 393
12.7 本章小结 397
第13章 掌握STL算法 399
13.1 算法概述 399
13.1.1 find和find_if算法 400
13.1.2 accumulate算法 402
13.1.3 在算法中使用C++11的移动语义 404
13.2 lambda表达式（仅限C++11） 404
13.2.1 语法 404
13.2.2 捕捉块 406
13.2.3 将lambda表达式用作返回值 406
13.2.4 将lambda表达式用作参数 407
13.2.5 示例 408
13.3 函数对象 410
13.3.1 算术函数对象 410
13.3.2 比较函数对象 411
13.3.3 逻辑函数对象 412
13.3.4 按位函数对象（仅限C++11） 412
13.3.5 函数对象适配器 413
13.3.6 编写自己的函数对象 419
13.4 算法详解 420
13.4.1 工具算法 421
13.4.2 非修改算法 422
13.4.3 修改算法 428
13.4.4 排序算法 436
13.4.5 集合算法 438
13.5 算法示例：审核选民登记 440
13.5.1 选民登记审核问题描述 440
13.5.2 auditVoterRolls函数 440
13.5.3 getDuplicates函数 441
13.5.4 测试auditVoterRolls函数 443
13.6 本章小结 443
第14章 使用字符串与正则表达式 445
14.1 动态字符串 445
14.1.1 C风格字符串 446
14.1.2 字符串字面量 447
14.1.3 C++string类 448
14.1.4 原始字符串字面量（仅限C++11） 451
14.2 本地化 452
14.2.1 本地化字符串字面量 452
14.2.2 宽字符 453
14.2.3 非西方字符集 453
14.2.4 locale和facet 455
14.3 正则表达式（仅限C++11） 457
14.3.1 ECMAScript语法 458
14.3.2 regex库 463
14.3.3 regex_match（） 464
14.3.4 regex_search（） 467
14.3.5 regex_iterator 468
14.3.6 regex_token_iterator 469
14.3.7 regex_replace（） 472
14.4 本章小结 475
第15章 C++I/O揭秘 477
15.1 使用流 477
15.1.1 流的含义 478
15.1.2 流的来源和目标 478
15.1.3 流式输出 479
15.1.4 流式输入 483
15.1.5 对象的输入输出 489
15.2 字符串流 491
15.3 文件流 492
15.3.1 通过seek（）和tell（）在文件中转移 493
15.3.2 将流连接在一起 495
15.4 双向I/O 496
15.5 本章小结 497
第16章 其他库工具 499
16.1 STD∷FUNCTION 499
16.2 有理数 501
16.3 Chrono库 503
16.3.1 持续时间 503
16.3.2 时钟 507
16.3.3 时点 508
16.4 生成随机数 509
16.4.1 随机数引擎 510
16.4.2 随机数引擎适配器 512
16.4.3 预定义的引擎和引擎适配器 512
16.4.4 生成随机数 513
16.4.5 随机数分布 514
16.5 元组 517
16.6 本章小结 520
第17章 自定义和扩展STL 521
17.1 分配器 521
17.2 迭代器适配器 522
17.2.1 反向迭代器 522
17.2.2 流迭代器 524
17.2.3 插入迭代器 524
17.2.4 移动迭代器（仅限C++11） 525
17.3 扩展STL 527
17.3.1 扩展STL的原因 527
17.3.2 编写一个STL算法 527
17.3.3 编写一个STL容器 530
17.4 本章小结 564
第Ⅲ部分 掌握C＋＋的高级特性第18章 C＋＋运算符重载 567
18.1 运算符重载概述 567
18.1.1 重载运算符的原因 568
18.1.2 运算符重载的限制 568
18.1.3 运算符重载的决策 568
18.1.4 不要重载的运算符 570
18.1.5 可重载运算符小结 571
18.1.6 右值引用（仅限C++11） 574
18.2 重载算术运算符 574
18.2.1 重载一元负号和一元正号 574
18.2.2 重载递增和递减运算符 575
18.3 重载按位运算符和二元逻辑运算符 577
18.4 重载插入运算符和提取运算符 577
18.5 重载下标运算符 579
18.5.1 通过operator［］提供只读访问 582
18.5.2 非整数数组索引 583
18.6 重载函数调用运算符 583
18.7 重载解除引用运算符 585
18.7.1 实现operator 586
18.7.2 实现operator-＞ 587
18.7.3 operator-＞*的含义 588
18.8 编写转换运算符 588
18.8.1 转换运算符的多义性问题 590
18.8.2 用于布尔表达式的转换 591
18.9 重载内存分配和释放运算符 593
18.9.1 new和delete的工作原理 593
18.9.2 重载operator new和operator delete 595
18.9.3 重载带有额外参数的operator new和operator delete 597
18.9.4 显式地删除／默认化operator new和operator delete（仅限C++11） 599
18.10 本章小结 599
第19章 利用模板编写泛型代码 601
19.1 模板概述 602
19.2 类模板 602
19.2.1 编写类模板 602
19.2.2 编译器处理模板的原理 610
19.2.3 将模板代码分布在多个文件中 611
19.2.4 模板参数 612
19.2.5 方法模板 614
19.2.6 模板类特例化 619
19.2.7 子类化模板类 622
19.2.8 继承还是特例化 623
19.2.9 模板别名（仅限C++11） 623
19.2.10 替换函数语法（仅限C++11） 624
19.3 函数模板 625
19.3.1 函数模板特例化 626
19.3.2 函数模板重载 627
19.3.3 类模板的friend函数模板 628
19.4 本章小结 629
第20章 模板的高级特性 631
20.1 深入了解模板参数 631
20.1.1 深入了解模板类型参数 631
20.1.2 模板参数模板介绍 635
20.1.3 深入了解非类型模板参数 636
20.2 模板类部分特例化 639
20.3 通过重载模拟函数部分特例化 643
20.4 模板递归 645
20.4.1 一个N维网格：初次尝试 645
20.4.2 一个真正的N维网格 647
20.5 类型推导（仅限C++11） 652
20.5.1 auto关键字 652
20.5.2 decltype关键字 653
20.5.3 结合模板使用auto和decltype 653
20.6 可变参数模板（仅限C++11） 655
20.6.1 类型安全的可变长度参数列表 656
20.6.2 可变数目的混入类 658
20.7 元编程 659
20.7.1 编译时阶乘 659
20.7.2 循环展开 660
20.7.3 打印元组（仅限C++11） 661
20.7.4 类型trait（仅限C++11） 663
20.7.5 结论 668
20.8 本章小结 668
第21章 高效的内存管理 669
21.1 使用动态内存 669
21.1.1 如何描绘内存 670
21.1.2 分配和释放 671
21.1.3 数组 672
21.1.4 使用指针 679
21.2 数组-指针的对偶性 681
21.2.1 数组就是指针 681
21.2.2 并非所有的指针都是数组 682
21.3 低级内存操作 683
21.3.1 指针运算 683
21.3.2 自定义内存管理 684
21.3.3 垃圾回收 684
21.3.4 对象池 685
21.3.5 函数指针 685
21.3.6 方法和成员的指针 687
21.4 智能指针 687
21.4.1 旧的过时的auto_ptr 688
21.4.2 新的C++11智能指针 688
21.4.3 编写自己的智能指针类 692
21.5 内存常见的陷阱 697
21.5.1 分配不足的字符串 697
21.5.2 内存泄漏 698
21.5.3 双重删除和无效指针 701
21.5.4 访问内存越界 701
21.6 本章小结 702
第22章 C＋＋多线程编程 703
22.1 简介 703
22.2 原子操作库 707
22.2.1 原子类型示例 708
22.2.2 原子操作 710
22.3 线程 711
22.3.1 通过函数指针创建线程 712
22.3.2 通过函数对象创建线程 714
22.3.3 通过lambda创建线程 715
22.3.4 通过成员函数创建线程 716
22.3.5 线程本地存储 717
22.3.6 取消线程 717
22.3.7 从线程获得结果 717
22.3.8 复制和重新抛出异常 717
22.4 互斥 720
22.4.1 互斥体类 720
22.4.2 锁 721
22.4.3 std∷call_once 723
22.4.4 互斥体的用法示例 724
22.5 条件变量 727
22.6 future 729
22.7 示例：多线程日志记录器类 731
22.8 线程池 736
22.9 线程设计和最佳实践 737
22.10 本章小结 738
第Ⅳ部分 C＋＋软件工程 741
第23章 充分利用软件工程方法 741
23.1 过程的必要性 741
23.2 软件生命周期模型 742
23.2.1 分段模型和瀑布模型 742
23.2.2 螺旋模型 745
23.2.3 Rational统一过程 747
23.3 软件工程方法学 748
23.3.1 敏捷 748
23.3.2 Scrum 748
23.3.3 极限编程（XP） 750
23.3.4 软件分流 754
23.4 构建自己的过程和方法 754
23.4.1 对新思想采取开放态度 754
23.4.2 提出新想法 754
23.4.3 知道什么行得通什么行不通 754
23.4.4 不要逃避 755
23.5 源代码控制 755
23.6 本章小结 757
第24章 编写高效的C＋＋程序 759
24.1 性能和效率概述 759
24.1.1 提升效率的两种方式 760
24.1.2 两种程序 760
24.1.3 C＋＋是不是低效的语言 760
24.2 语言层次的效率 761
24.2.1 高效地操纵对象 761
24.2.2 使用内联方法和函数 765
24.3 设计层次的效率 765
24.3.1 尽可能多地缓存 765
24.3.2 使用对象池 766
24.4 剖析 770
24.4.1 使用gprof的剖析范例 770
24.4.2 使用Visual C++2010的剖析范例 778
24.5 本章小结 780
第25章 开发跨平台和跨语言的应用程序 781
25.1 跨平台开发 781
25.1.1 硬件架构问题 782
25.1.2 实现问题 783
25.1.3 平台相关的特性 784
25.2 跨语言开发 785
25.2.1 混合使用C和C＋＋ 785
25.2.2 转移范例 786
25.2.3 和C代码链接 788
25.2.4 混合使用C＃与C＋＋ 790
25.2.5 通过JNI混合Java和C＋＋ 791
25.2.6 混合C＋＋使用Perl和shell脚本 794
25.2.7 混合使用C＋＋和汇编代码 797
25.3 本章小结 798
第26章 成为测试专家 799
26.1 质量控制 800
26.1.1 测试是谁的职责 800
26.1.2 bug的生命周期 800
26.1.3 bug跟踪工具 801
26.2 单元测试 802
26.2.1 单元测试的方法 803
26.2.2 单元测试过程 803
26.2.3 单元测试实例 807
26.3 更高级别的测试 813
26.3.1 集成测试 813
26.3.2 系统测试 815
26.3.3 回归测试 815
26.4 成功测试的技巧 816
26.5 本章小结 816
第27章 熟练掌握调试技术 819
27.1 调试的基本定律 819
27.2 bug分类学 820
27.3 避免bug 820
27.4 为bug做好规划 820
27.4.1 错误日志 821
27.4.2 调试跟踪 822
27.4.3 断言 833
27.4.4 静态断言（仅限C++11） 834
27.5 调试技术 835
27.5.1 重现bug 835
27.5.2 调试可重复的bug 836
27.5.3 调试不可重现的bug 836
27.5.4 调试内存问题 837
27.5.5 调试多线程程序 841
27.5.6 调试示例：文章引用 841
27.5.7 从ArticleCitations示例中总结的教训 853
27.6 本章小结 853
第28章 将设计技术和框架结合使用 855
28.1 C＋＋编码示例 856
28.1.1 编写一个类 856
28.1.2 子类化已有的类 857
28.1.3 抛出和捕获异常 858
28.1.4 从文件中读取 858
28.1.5 写入文件 859
28.1.6 写一个模板类 859
28.2 肯定有更好的方法 860
28.2.1 双分派 861
28.2.2 混入类 866
28.3 面向对象的框架 868
28.3.1 使用框架 868
28.3.2 模型-视图-控制器范例 869
28.4 本章小结 870
第29章 应用设计模式 871
29.1 迭代器模式 872
29.2 单实例模式 872
29.2.1 示例：一种日志机制 873
29.2.2 实现一个单实例 873
29.2.3 使用一个单实例 877
29.2.4 单实例模式和多线程 877
29.3 工厂模式 880
29.3.1 示例：汽车工厂模拟 880
29.3.2 实现一个工厂 882
29.3.3 使用一个工厂 884
29.3.4 工厂的其他用途 885
29.4 代理模式 885
29.4.1 示例：隐藏网络连接的问题 885
29.4.2 实现一个代理 886
29.4.3 使用代理 886
29.5 适配器模式 887
29.5.1 示例：适配一个Logger类 887
29.5.2 实现一个适配器 888
29.5.3 使用适配器 888
29.6 装饰器模式 889
29.6.1 示例：在网页中定义样式 889
29.6.2 装饰器的实现 890
29.6.3 使用一个装饰器 891
29.7 责任链模式 892
29.7.1 示例：事件处理 892
29.7.2 责任链的实现 892
29.7.3 责任链的使用 893
29.8 观察者模式 894
29.8.1 示例：事件处理 894
29.8.2 观察者的实现 894
29.8.3 使用观察者 895
29.9 本章小结 896
附录A C＋＋面试 897
附录B 带注解的参考文献 917
附录C 标准库头文件 927