C++ 语言教程

教程简介

本教程结合现代C++标准(C++20/23/26)的最新特性,为读者提供了一个全面、系统、详细的C++学习资源。教程从基础概念开始,逐步深入到高级特性,适合初学者和有一定编程经验的开发者。

教程特点

  • 全面覆盖:从C++基础到高级特性,涵盖了C++语言的各个方面
  • 现代标准:包含C++20/23/26的最新特性和最佳实践
  • 详细示例:每个知识点都有完整的代码示例,便于理解
  • 工程实践:包含项目开发、代码规范、测试和调试等工程化内容
  • 跨平台兼容:提供跨平台的代码实现和开发技巧
  • 网络编程:详细介绍套接字编程、Boost.Asio和HTTP客户端/服务器实现
  • 应用领域:涵盖嵌入式系统、GUI开发、游戏开发等实际应用领域
  • 设计模式:使用现代C++特性实现常用设计模式
  • 安全性编程:详细介绍内存安全、类型安全、异常安全和输入验证等安全编程实践

章节列表

基础部分

  1. 第1章 C++概述 - 了解C++的历史、特点和应用领域
  2. 第2章 开始学习C++ - 编写第一个C++程序,了解编译和运行过程
  3. 第3章 处理数据 - 基本数据类型、常量、变量和表达式
  4. 第4章 复合语句和控制语句 - 语句块和控制流
  5. 第5章 分支语句和逻辑运算符 - if、switch语句和逻辑运算符
  6. 第6章 循环和关系表达式 - for、while、do-while循环和关系表达式

核心部分

  1. 第7章 函数 - 函数定义、声明、参数传递和返回值
  2. 第8章 字符和字符串 - 字符处理、C风格字符串和C++字符串
  3. 第9章 数组和指针 - 数组定义、初始化、访问和指针操作
  4. 第10章 内存模型和名称空间 - 内存分区、作用域和名称空间
  5. 第11章 内存与资源管理 - 动态内存分配、智能指针和RAII

面向对象编程

  1. 第12章 面向对象编程简介 - OOP基本概念和C++类的定义
  2. 第13章 封装 - 访问控制、信息隐藏和类的实现
  3. 第14章 继承 - 派生类、基类、构造函数和析构函数
  4. 第15章 多态 - 虚函数、抽象类、接口和运行时多态
  5. 第16章 类和动态内存分配 - 类中的动态内存管理
  6. 第17章 运算符重载 - 运算符重载的规则和实现
  7. 第18章 类的高级特性 - 嵌套类、局部类、匿名类和类模板

泛型编程

  1. 第19章 模板和泛型编程 - 函数模板和类模板的基本概念
  2. 第20章 模板编程 - 模板特化、可变参数模板和SFINAE
  3. 第21章 函数对象与lambda表达式 - 函数对象、lambda表达式和闭包

标准库

  1. 第22章 标准模板库 - STL容器、算法和迭代器
  2. 第23章 字符串和流 - 字符串操作和I/O流
  3. 第24章 输入/输出和文件 - 文件操作、流状态和格式化

高级特性

  1. 第25章 异常处理 - 异常的基本概念、try-catch语句和异常传播
  2. 第26章 高级异常处理 - 异常安全、异常规格说明和noexcept

国际化与本地化

  1. 第27章 本地化与正则表达式 - 国际化支持和正则表达式

标准库扩展

  1. 第28章 C++基本库 - 标准库的核心组件和C++20/23/26新特性
  2. 第29章 自定义和扩展标准库 - 自定义容器、迭代器和算法

并发编程

  1. 第30章 并发与异步模式 - 线程管理、同步原语和异步编程

设计与工程实践

  1. 第31章 设计可重用代码 - 代码重用的设计原则和技术
  2. 第32章 面向对象设计 - 设计原则和模式
  3. 第33章 工程化与模块化 - 项目结构、构建系统和C++20模块
  4. 第34章 测试技术 - 单元测试、集成测试和TDD
  5. 第35章 调试技术 - 调试工具、技术和最佳实践

高级主题

  1. 第36章 高性能技巧 - 性能优化技术和工具
  2. 第37章 特殊工具和技术 - 位操作、类型转换、RTTI和元编程
  3. 第38章 跨平台与跨语言 - 跨平台开发和与其他语言的交互
  4. 第39章 网络编程 - 套接字编程、Boost.Asio和HTTP客户端/服务器

项目管理

  1. 第40章 项目开发文档与代码规范 - 项目文档编写和代码规范

现代C++特性

  1. 第41章 C++20/23/26新特性 - 概念、模块、协程、范围库等现代C++特性

应用领域

  1. 第42章 嵌入式系统编程 - 嵌入式处理器、RTOS、外设编程和低功耗设计
  2. 第43章 GUI开发 - Qt、MFC、wxWidgets等GUI库和事件驱动编程
  3. 第44章 游戏开发基础 - 游戏循环、图形渲染、碰撞检测和物理引擎

设计模式与安全

  1. 第45章 现代C++设计模式 - 现代C++实现的创建型、结构型和行为型模式
  2. 第46章 安全性编程 - 内存安全、类型安全、异常安全和输入验证

如何使用本教程

  1. 循序渐进:从第一章开始,逐步学习每个章节的内容
  2. 实践练习:尝试运行和修改教程中的代码示例
  3. 参考资料:遇到问题时,可以参考相关章节的内容
  4. 项目实践:完成教程后,尝试编写一些小型项目来巩固所学知识

版本信息

  • C++标准:C++11/14/17/20/23/26
  • 更新日期:2026年2月9日

适用人群

  • 初学者:没有C++编程经验,想要系统学习C++的开发者
  • 转行者:有其他编程语言经验,想要学习C++的开发者
  • 进阶者:有一定C++基础,想要学习现代C++特性的开发者
  • 教师:需要C++教学参考资料的教育工作者

本教程旨在帮助读者全面掌握C++语言,为实际项目开发打下坚实的基础。