C Primer中文版(第5版)

  • 书籍语言:简体中文
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  • 发布日期:2025-09-06
  • 连载状态:全集
  • 书籍作者:
  • 图书编号:9787121155352
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编辑推荐

C 领域权威 潘爱民|孟岩作序,代表技术圈鼎力推荐

一线C 工程师腾讯Milo、微软刘未鹏|陈梓瀚、阿里李云|侯凤林高水准技术审校
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目录

第1章 开始
1.1 编写一个简单的C 程序
1.1.1 编译、运行程序
1.2 初识输入输出
1.3 注释简介
1.4 控制流
1.4.1 while语句
1.4.2 for语句
1.4.3 读取数量不定的输入数据
1.4.4 if语句
1.5 类简介
1.5.1 Sales_item类
1.5.2 初识成员函数
1.6 书店程序
小结
术语表
第Ⅰ部分 C 基础
第2章 变量和基本类型
2.1 基本内置类型
2.1.1 算术类型
2.1.2 类型转换
2.1.3 字面值常量
2.2 变量
2.2.1 变量定义
2.2.2 变量声明和定义的关系
2.2.3 标识符
2.2.4 名字的作用域
2.3 复合类型
2.3.1 引用
2.3.2 指针
2.3.3 理解复合类型的声明
2.4 const限定符
2.4.1 const的引用
2.4.2 指针和const
2.4.3 顶层const
2.4.4 constexpr和常量表达式
2.5 处理类型
2.5.1 类型别名
2.5.2 auto类型说明符
2.5.3 decltype类型指示符
2.6 自定义数据结构
2.6.1 定义Sales_data类型
2.6.2 使用Sales_data类
2.6.3 编写自己的头文件
小结
术语表
第3章 字符串、向量和数组
3.1 命名空间的using声明
3.2 标准库类型string
3.2.1 定义和初始化string对象
3.2.2 string对象上的操作
3.2.3 处理string对象中的字符
3.3 标准库类型vector
3.3.1 定义和初始化vector对象
3.3.2 向vector对象中添加元素
3.3.3 其他vector操作
3.4 迭代器介绍
3.4.1 使用迭代器
3.4.2 迭代器运算
3.5 数组
3.5.1 定义和初始化内置数组
3.5.2 访问数组元素
3.5.3 指针和数组
3.5.4 C风格字符串
3.5.5 与旧代码的接口
3.6 多维数组
小结
术语表
第4章 表达式
4.1 基础
4.1.1 基本概念
4.1.2 优先级与结合律
4.1.3 求值顺序
4.2 算术运算符
4.3 逻辑和关系运算符
4.4 赋值运算符
4.5 递增和递减运算符
4.6 成员访问运算符
4.7 条件运算符
4.8 位运算符
4.9 sizeof运算符
4.10 逗号运算符
4.11 类型转换
4.11.1 算术转换
4.11.2 其他隐式类型转换
4.11.3 显式转换
4.12 运算符优先级表
小结
术语表
第5章 语句
5.1 简单语句
5.2 语句作用域
5.3 条件语句
5.3.1 if语句
5.3.2 switch语句
5.4 迭代语句
5.4.1 while语句
5.4.2 传统的for语句
5.4.3 范围for语句
5.4.4 do while语句
5.5 跳转语句
5.5.1 break语句
5.5.2 continue语句
5.5.3 goto语句
5.6 TRY语句块和异常处理
5.6.1 throw表达式
5.6.2 try语句块
5.6.3 标准异常
小结
术语表
第6章 函数
6.1 函数基础
6.1.1 局部对象
6.1.2 函数声明
6.1.3 分离式编译
6.2 参数传递
6.2.1 传值参数
6.2.2 传引用参数
6.2.3 const形参和实参
6.2.4 数组形参
6.2.5 main:处理命令行选项
6.2.6 含有可变形参的函数
6.3 返回类型和return语句
6.3.1 无返回值函数
6.3.2 有返回值函数
6.3.3 返回数组指针
6.4 函数重载
6.4.1 重载与作用域
6.5 特殊用途语言特性
6.5.1 默认实参
6.5.2 内联函数和constexpr函数
6.5.3 调试帮助
6.6 函数匹配
6.6.1 实参类型转换
6.7 函数指针
小结
术语表
第7章 类
7.1 定义抽象数据类型
7.1.1 设计Sales_data类
7.1.2 定义改进的Sales_data类
7.1.3 定义类相关的非成员函数
7.1.4 构造函数
7.1.5 拷贝、赋值和析构
7.2 访问控制与封装
7.2.1 友元
7.3 类的其他特性
7.3.1 类成员再探
7.3.2 返回*this的成员函数
7.3.3 类类型
7.3.4 友元再探
7.4 类的作用域
7.4.1 名字查找与类的作用域
7.5 构造函数再探
7.5.1 构造函数初始值列表
7.5.2 委托构造函数
7.5.3 默认构造函数的作用
7.5.4 隐式的类类型转换
7.5.5 聚合类
7.5.6 字面值常量类
7.6 类的静态成员
小结
术语表
第Ⅱ部 C 标准库
第8章 IO库
8.1 IO类
8.1.1 IO对象无拷贝或赋值
8.1.2 条件状态
8.1.3 管理输出缓冲
8.2 文件输入输出
8.2.1 使用文件流对象
8.2.2 文件模式
8.3 string流
8.3.1 使用istringstream
8.3.2 使用ostringstream
小结
术语表
第9章 顺序容器
9.1 顺序容器概述
9.2 容器库概览
9.2.1 迭代器
9.2.2 容器类型成员
9.2.3 begin和end成员
9.2.4 容器定义和初始化
9.2.5 赋值和swap
9.2.6 容器大小操作
9.2.7 关系运算符
9.3 顺序容器操作
9.3.1 向顺序容器添加元素
9.3.2 访问元素
9.3.3 删除元素
9.3.4 特殊的forward_list操作
9.3.5 改变容器大小
9.3.6 容器操作可能使迭代器失效
9.4 vector对象是如何增长的
9.5 额外的string操作
9.5.1 构造string的其他方法
9.5.2 改变string的其他方法
9.5.3 string搜索操作
9.5.4 compare函数
9.5.5 数值转换
9.6 容器适配器
小结
术语表
第10章 泛型算法
10.1 概述
10.2 初识泛型算法
10.2.1 只读算法
10.2.2 写容器元素的算法
10.2.3 重排容器元素的算法
10.3 定制操作
10.3.1 向算法传递函数
10.3.2 lambda表达式
10.3.3 lambda捕获和返回
10.3.4 参数绑定
10.4 再探迭代器
10.4.1 插入迭代器
10.4.2 iostream迭代器
10.4.3 反向迭代器
10.5 泛型算法结构
10.5.1 5类迭代器
10.5.2 算法形参模式
10.5.3 算法命名规范
10.6 特定容器算法
小结
术语表
第11章 关联容器
11.1 使用关联容器
11.2 关联容器概述
11.2.1 定义关联容器
11.2.2 关键字类型的要求
11.2.3 pair类型
11.3 关联容器操作
11.3.1 关联容器迭代器
11.3.2 添加元素
11.3.3 删除元素
11.3.4 map的下标操作
11.3.5 访问元素
11.3.6 一个单词转换的map
11.4 无序容器
小结
术语表
第12章 动态内存
12.1 动态内存与智能指针
12.1.1 shared_ptr类
12.1.2 直接管理内存
12.1.3 shared_ptr和new结合使用
12.1.4 智能指针和异常
12.1.5 unique_ptr
12.1.6 weak_ptr
12.2 动态数组
12.2.1 new和数组
12.2.2 allocator类
12.3 使用标准库:文本查询程序
12.3.1 文本查询程序设计
12.3.2 文本查询程序类的定义
小结
术语表
第Ⅲ部分 类设计者的工具
第13章 拷贝控制
13.1 拷贝、赋值与销毁
13.1.1 拷贝构造函数
13.1.2 拷贝赋值运算符
13.1.3 析构函数
13.1.4 三/五法则
13.1.5 使用=default
13.1.6 阻止拷贝
13.2 拷贝控制和资源管理
13.2.1 行为像值的类
13.2.2 定义行为像指针的类
13.3 交换操作
13.4 拷贝控制示例
13.5 动态内存管理类
13.6 对象移动
13.6.1 右值引用
13.6.2 移动构造函数和移动赋值运算符
13.6.3 右值引用和成员函数
小结
术语表
第14章 操作重载与类型转换
14.1 基本概念
14.2 输入和输出运算符
14.2.1 重载输出运算符<<
14.2.2 重载输入运算符>>
14.3 算术和关系运算符
14.3.1 相等运算符
14.3.2 关系运算符
14.4 赋值运算符
14.5 下标运算符
14.6 递增和递减运算符
14.7 成员访问运算符
14.8 函数调用运算符
14.8.1 lambda是函数对象
14.8.2 标准库定义的函数对象
14.8.3 可调用对象与function
14.9 重载、类型转换与运算符
14.9.1 类型转换运算符
14.9.2 避免有二义性的类型转换
14.9.3 函数匹配与重载运算符
小结
术语表
第15章 面向对象程序设计
15.1 OOP:概述
15.2 定义基类和派生类
15.2.1 定义基类
15.2.2 定义派生类
15.2.3 类型转换与继承
15.3 虚函数
15.4 抽象基类
15.5 访问控制与继承
15.6 继承中的类作用域
15.7 构造函数与拷贝控制
15.7.1 虚析构函数
15.7.2 合成拷贝控制与继承
15.7.3 派生类的拷贝控制成员
15.7.4 继承的构造函数
15.8 容器与继承
15.8.1 编写Basket类
15.9 文本查询程序再探
15.9.1 面向对象的解决方案
15.9.2 Query_base类和Query类
15.9.3 派生类
15.9.4 eval函数
小结
术语表
第16章 模板与泛型编程
16.1 定义模板
16.1.1 函数模板
16.1.2 类模板
16.1.3 模板参数
16.1.4 成员模板
16.1.5 控制实例化
16.1.6 效率与灵活性
16.2 模板实参推断
16.2.1 类型转换与模板类型参数
16.2.2 函数模板显式实参
16.2.3 尾置返回类型与类型转换
16.2.4 函数指针和实参推断
16.2.5 模板实参推断和引用
16.2.6 理解std::move
16.2.7 转发
16.3 重载与模板
16.4 可变参数模板
16.4.1 编写可变参数函数模板
16.4.2 包扩展
16.4.3 转发参数包
16.5 模板特例化
小结
术语表
第Ⅳ部分 高级主题
第17章 标准库特殊设施
17.1 tuple类型
17.1.1 定义和初始化tuple
17.1.2 使用tuple返回多个值
17.2 BITSET类型
17.2.1 定义和初始化bitset
17.2.2 bitset操作
17.3 正则表达式
17.3.1 使用正则表达式库
17.3.2 匹配与Regex迭代器类型
17.3.3 使用子表达式
17.3.4 使用regex_replace
17.4 随机数
17.4.2 其他随机数分布
bernoulli_distribution类
17.5 IO库再探
17.5.1 格式化输入与输出
17.5.2 未格式化的输入/输出操作
17.5.3 流随机访问
小结
术语表
第18章 用于大型程序的工具
18.1 异常处理
18.1.1 抛出异常
18.1.2 捕获异常
18.1.3 函数try语句块与构造函数
18.1.4 noexcept异常说明
18.1.5 异常类层次
18.2 命名空间
18.2.1 命名空间定义
18.2.2 使用命名空间成员
18.2.3 类、命名空间与作用域
18.2.4 重载与命名空间
18.3 多重继承与虚继承
18.3.1 多重继承
18.3.2 类型转换与多个基类
18.3.3 多重继承下的类作用域
18.3.4 虚继承
18.3.5 构造函数与虚继承
小结
术语表
第19章 特殊工具与技术
19.1 控制内存分配
19.1.1 重载new和delete
19.1.2 定位new表达式
19.2 运行时类型识别
19.2.1 dynamic_cast运算符
19.2.2 typeid运算符
19.2.3 使用RTTI
19.2.4 type_info类
19.3 枚举类型
19.4 类成员指针
19.4.1 数据成员指针
19.4.2 成员函数指针
19.4.3 将成员函数用作可调用对象
19.5 嵌套类
19.6 union:一种节省空间的类
19.7 局部类
19.8 固有的不可移植的特性
19.8.1 位域
19.8.2 volatile限定符

作者简介

  Stanley B. Lippman目前是微软公司 Visual C 团队的架构师。他从1984年开始在贝尔实验室与C 的设计者Bjarne Stroustrup一起从事C 的设计与开发。他在迪士尼和梦工厂从事动画制作,还担任过JPL的高级顾问。
  Josée Lajoie曾经是IBM加拿大研究中心C/C 编译器开发团队的成员,在ISO C 标准委员会工作了7年,担任过ISO核心语言工作组的主席和C Report杂志的专栏作家。
  Barbara E. Moo是拥有25年软件经验的独立咨询顾问。在AT&T,她与Stroustrup、Lippman一起管理过复杂的C 开发项目。

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部分章节

推荐序
  C 11标准公布之后,C 社群出现了久违的热情,有人甚至叫出“C 的复兴”。指望C 回到20世纪90年代中期那样的地位显然是昧于大势的奢望,但是C 经历了这么多年的打磨与起伏,其在工业界的地位已经非常稳固,在很多领域里已经是不可取代也没必要被取代的统治者。新标准的出现能够大大提升C 开发的效率和质量,因此赢得欢呼也是情理之中。在这种氛围之下,编译器实现的速度也令人惊喜。短短两年时间,从开源的GCC、LLVM到专有的Visual C 和Intel C ,对于新标准的追踪之快,覆盖之全,与当年C 98标准颁布之后迟迟不能落地的窘境相比,可谓对比强烈。当年是热情的开发者反复敦促厂商实现完整标准而不得,为此沮丧无奈,那种心情,至今记忆犹新。时过境迁,今天是编译器实现远远冲在前面,开发者倒是大大地落在了后面。
  时至今日,能够基本了解C 11标准的程序员恐怕不多,而能够以新的C 风格开发实践的人更是凤毛麟角。因此,今天的C 开发者面临的一个重要任务就是快速掌握新的C 风格和工具。
  而说到教授“正宗的”C 11编程风格,《C Primer(第5版)》如同它之前的版本一样,扮演着法定教科书的角色。
  一种优秀的编程语言,一定要对于计算这件事情实现一个完整和自洽的抽象。十几年来编程语言领域的竞争,除却实现质量之外,基本上是在比拼抽象的设计。而C语言之所以四十年长盛不衰,根本在于它对于现代计算机提供了一个最底层的高级抽象:凡是比它低的抽象都过于简陋,凡是比它高的抽象都可以用C语言构造出来。C 成功的根本原因,恰恰是因为它虽然试图提供一些高级的抽象机制,但是其根基与C在同一层面。正因为如此,每当你需要走下去直接与硬件对话时,C 成为C之外唯一有效率的选择。我的一个朋友在进行了多年的大型系统软件开发之后,不无感慨地说,C 最大的力量不在于其抽象,恰恰在于其不抽象。
  话虽然如此,但是C 之所以脱离C而存在,毕竟还是因为其强大的抽象能力。Bjarne Stroustrup曾经总结说,C 同时支持4种不同的编程风格:C风格、基于对象、面向对象和泛型。事实上,把微软的COM也算进来的话,还可以加上一种“基于组件”的风格。这么多的风格共存于一种语言,就是其强大抽象机制的证明。但是,在C 11以前,C 的抽象可以说存在若干缺陷,其中最严重的是缺少自动内存管理和对象级别的消息发送机制。今天看来,C 98只能说是特定历史条件造成的半成品,无论是从语言机制,还是标准库完备程度来说,可以说都存在明显的、不容忽略的缺陷。其直接后果,就是优雅性的缺失和效率的降低。我本人在十年前曾经与当时中国C 社群中不少杰出的人物交流探讨,试图从C 98中剪裁出一个小巧、优雅的、自成一体的子集,希望至少在日常编程中,能够在这个子集之内可以写出与当时的Java和C#同样干净明晰的代码。为此我们尝试了各种古怪的模板技巧,并且到处寻找有启发的代码和经验来构造这个语言子集,结果并不理想,甚至可以说是令人非常失望。后来我在我的博客中发表过好几篇文章,探讨所谓的C 风格问题,其实就是说,C 不支持简洁明快的面向对象风格,大家还不如回到基于对象甚至C语言的风格,最多加点模板,省一点代码量。非要面向对象的话,就必须依赖像Qt或者MFC那样的基础设施才可以。
  C 11出来之后,增强的语言机制和大为完善的标准库,为C 语言的编程风格带来了革命性的变化。如果能够纯熟地运用C 11的新特征、新机制,那么就能够形成一种简洁优雅的C 编程风格,以比从前更高的效率、更好的质量进行软件开发。对于这种新的风格,我认为“直觉、自然”是最佳的描述。也就是说,解决任何问题不必拘泥于什么笼盖一切的编程思想,也不再沉溺于各种古怪的模板技巧中无法自拔,而是能够根据那个问题本身采用最自然、最符合直觉的方式。C 有自己的一套思维方式,比如容器、算法、作为概念抽象的对象等,很大程度上这套思维方式确实是合乎直觉的。只有到了C 11这一代,C 语言的高级抽象才基本完备,这样一种风格才可能真正落实。因此可以说C 11对于C 98而言,不是一次简单的升级,而是一次本质的跃升。
  学习新的C 风格,并不是轻而易举的事情。即便对于以前已经精通C 的人来说,熟练掌握rvalue reference、move语义,了解unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr的完整用法,明智地使用function/bind和lambda机制,学习C Concurrency的新技术,都绝非一朝一夕之功。对于那些初学者来说,这件事情更不简单。
  本书无论对于初学者还是提高者,都是最经典的教科全书。一直以来,它的特点就是完整而详细,基本上关于语言本身的问题,都可以在这本书里得到解决。而本书的另一个重要优点,就是其完全基于新的编程风格编写,所有的例子和讲解都遵循C 11标准所体现出来的思路和风格进行,如果能够踏下心来认真学习和练习,那么就能“一次到位”地掌握C 11,尽管可能会比较慢。有经验的C 开发者阅读这本书当然不用从头到尾,选择自己关心的内容学习C 11的新特性就可以,是快速升级自身能力的捷径。
  差不多十年前,我提出一个观点,每一个具体的技术领域,只需要读四五本书就够了。以前的C 是个例外,因为语言设计有缺陷,所以要读很多书才知道如何绕过缺陷。现在的C 11完全可以了,大家读四五本书就可以达到合格的水平,这恰恰是语言进步的体现。
  本书是这四五本中的一本,而且是“教程 参考书”,扛梁之作,初学者的不二法门。另一本是《C 标准程序库(第2版)》,对于C 熟手来说更为快捷。Scott Meyers的Effective C 永远是学习C 者必读的,只不过这本书的第4版不知道什么时候出来。Anthony Williams的C Concurrency in Action是学习用标准C 开发并发程序的最佳选择。国内的作品,我则高度推荐陈硕的《Linux多线程服务端编程》。这本书的名字赶跑了不少潜在的读者,所以我要特别说明一下。这本书是C 开发的高水平作品,与其说是教你怎么用C 写服务端开发,不如说是教你如何以服务端开发为例子提升C 开发水平。前面几本书都是谈标准C 自己的事情,碰到像iostream这样失败的标准组件也不得不硬着头皮介绍。而这本书是接地气的实践结晶,告诉你面对具体问题时应怎样权衡,C 里什么好用,什么不好用,为什么,等等。
  今天的C 学习者是非常幸运的,可以在C 11这个基础上大步向前,不必再因为那些语言的缺陷和过度的技巧而烦恼。大家静下心来认真读几本书,可以打下很好的基础。
  孟岩
  2013年8月 北京

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