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Effective C++ Performance Optimization Techniques

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简介：
《Effective C++ Performance Optimization Techniques》是一本深入讲解如何通过C++编程技巧提升软件性能的专业书籍。书中涵盖了从基础到高级的各种优化策略和实践案例，帮助读者编写出高效、简洁且可维护的代码。 ### 高效C++性能编程技术 #### 引言与背景 《高效C++性能编程技术》一书由Dov Bulka和David Mayhew撰写，深入探讨了如何利用C++的强大特性和灵活性来实现高性能的软件开发。本书旨在打破人们认为C++语言效率低下的传统观念，并通过实际案例展示了如何在商业应用中最大化地发挥C++的性能潜力。 #### 书本的核心理念 书中强调了一个重要的观点：尽管许多人认为C++不适合用于对性能要求极高的应用场景（如网络编程、操作系统内核和设备驱动），但实际上，通过对设计原则和技术细节的深入了解与掌握，可以充分利用C++来构建高性能系统。 #### 设计原则与编码技巧 为了帮助读者理解并实现这一目标，《高效C++性能编程技术》详细介绍了多个关键领域的最佳实践： 1. **临时对象**：讨论了如何正确地管理和减少临时对象的创建以降低内存分配和析构的成本。 2. **内存管理**：涵盖了手动内存管理和智能指针的使用方法，提高程序稳定性和响应速度。 3. **模板**：展示了模板元编程的优势以及利用模板优化代码执行效率的方法。 4. **继承**：分析了不同类型的继承（单继承、多继承）及其对性能的影响，并提供了改进策略。 5. **虚函数**：解释了虚函数的工作原理，提供有效使用它们以提高运行时效率的建议。 6. **内联函数**：探讨了内联机制的工作原理和何时应该使用内联函数来避免调用开销。 7. **引用计数**：介绍了一种有效的对象管理策略，可以显著减少内存管理的开销。 8. **标准模板库(STL)**：详细说明了如何高效地使用STL容器和算法，并根据具体需求选择合适的类型。 #### 常见陷阱与解决方案 除了具体的编程技巧之外，书中还列举了一些常见的设计和编码误区。例如，在构造函数和析构函数的使用上，作者提供了关于继承和组合的指导以避免重复构造带来的性能下降；在虚函数章节中，则着重于解释虚拟机制及其可能带来的额外开销，并提供了解决方案；此外，深入研究了返回值优化(RVO) 的实现机制来减少临时对象创建的成本。 #### 结论 总之，《高效C++性能编程技术》是一本实用且信息丰富的指南。它揭示了许多提高 C++ 应用程序性能的有效方法并为读者提供了全面的设计原则和编码技巧。无论是寻求优化现有项目的开发人员，还是希望从头开始构建高性能系统的架构师，这本书都将是宝贵的资源。通过阅读本书，开发者们将更好地理解和应对C++编程中的各种挑战，并编写出更高效、可靠且可维护的代码。

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  • Effective C++ Performance Optimization Techniques
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    《Effective C++ Performance Optimization Techniques》是一本深入讲解如何通过C++编程技巧提升软件性能的专业书籍。书中涵盖了从基础到高级的各种优化策略和实践案例，帮助读者编写出高效、简洁且可维护的代码。 ### 高效C++性能编程技术 #### 引言与背景 《高效C++性能编程技术》一书由Dov Bulka和David Mayhew撰写，深入探讨了如何利用C++的强大特性和灵活性来实现高性能的软件开发。本书旨在打破人们认为C++语言效率低下的传统观念，并通过实际案例展示了如何在商业应用中最大化地发挥C++的性能潜力。 #### 书本的核心理念 书中强调了一个重要的观点：尽管许多人认为C++不适合用于对性能要求极高的应用场景（如网络编程、操作系统内核和设备驱动），但实际上，通过对设计原则和技术细节的深入了解与掌握，可以充分利用C++来构建高性能系统。 #### 设计原则与编码技巧 为了帮助读者理解并实现这一目标，《高效C++性能编程技术》详细介绍了多个关键领域的最佳实践： 1. **临时对象**：讨论了如何正确地管理和减少临时对象的创建以降低内存分配和析构的成本。 2. **内存管理**：涵盖了手动内存管理和智能指针的使用方法，提高程序稳定性和响应速度。 3. **模板**：展示了模板元编程的优势以及利用模板优化代码执行效率的方法。 4. **继承**：分析了不同类型的继承（单继承、多继承）及其对性能的影响，并提供了改进策略。 5. **虚函数**：解释了虚函数的工作原理，提供有效使用它们以提高运行时效率的建议。 6. **内联函数**：探讨了内联机制的工作原理和何时应该使用内联函数来避免调用开销。 7. **引用计数**：介绍了一种有效的对象管理策略，可以显著减少内存管理的开销。 8. **标准模板库(STL)**：详细说明了如何高效地使用STL容器和算法，并根据具体需求选择合适的类型。 #### 常见陷阱与解决方案 除了具体的编程技巧之外，书中还列举了一些常见的设计和编码误区。例如，在构造函数和析构函数的使用上，作者提供了关于继承和组合的指导以避免重复构造带来的性能下降；在虚函数章节中，则着重于解释虚拟机制及其可能带来的额外开销，并提供了解决方案；此外，深入研究了返回值优化(RVO) 的实现机制来减少临时对象创建的成本。 #### 结论 总之，《高效C++性能编程技术》是一本实用且信息丰富的指南。它揭示了许多提高 C++ 应用程序性能的有效方法并为读者提供了全面的设计原则和编码技巧。无论是寻求优化现有项目的开发人员，还是希望从头开始构建高性能系统的架构师，这本书都将是宝贵的资源。通过阅读本书，开发者们将更好地理解和应对C++编程中的各种挑战，并编写出更高效、可靠且可维护的代码。
     
  • Introduction to Linear Optimization Techniques
    优质
    《Introduction to Linear Optimization Techniques》是一本介绍线性优化基本原理与方法的教材，适合初学者学习并应用于实际问题中。书中涵盖了单纯形法、对偶理论等内容。 经典运筹学教程涵盖了运筹学的基本概念、模型构建方法及优化技术的应用。这类教材通常包括线性规划、整数规划、网络流问题以及动态规划等内容，并通过实例展示如何运用数学工具解决实际决策问题。对于初学者和专业人士来说，都是很好的学习资源。
     
  • Practical Techniques for Optimization (Fletcher).pdf
    优质
    本书《Practical Techniques for Optimization》由著名数值分析专家Roger Fletcher撰写，深入探讨了优化问题的实用算法和方法。适合研究人员及工程师阅读参考。 最优化教材中的BFGS实现方法在PCL中有详细阐述。书中介绍的优化理论在机器学习领域也有广泛应用。
     
  • Numerical Techniques for Unconstrained Optimization and Nonlinear Equations
    优质
    本书专注于无约束优化和非线性方程数值解法的研究与应用，涵盖多种高效算法及其理论基础。 《无约束优化及非线性方程的数值方法》介绍了牛顿法、布罗伊登法等多种方法用于求解非线性最小二乘问题。
     
  • Effective C++
    优质
    《Effective C++》是一本深入浅出地讲解C++编程语言精髓与高级特性的经典书籍，由Scott Meyers撰写。书中通过一系列具体的项点来指导读者如何更高效、安全地使用C++进行软件开发。 《Effective C++》是一本关于C++程序设计的经典书籍。
     
  • Effective C++
    优质
    《Effective C++》是Steve McConnell撰写的一本深入浅出介绍C++编程技巧和最佳实践的权威指南，帮助程序员提升编码效率与代码质量。 《Effective C++》是Scott Meyers撰写的一本经典C++编程指南，对于深入理解C++语言的特性和最佳实践有着极高的价值。这本书包含了55个编程准则，旨在帮助开发者写出更高效、更可靠、更易于理解和维护的代码。 1. **对象初始化与赋值**：在C++中，对象的初始化和赋值行为有所不同，特别是在构造函数中。推荐使用初始化列表而非在函数体内进行赋值操作，因为后者可能导致意外副作用。 2. **const关键字的正确使用**：利用`const`可以提高代码清晰度并增强安全性。声明常量成员函数以防止对对象状态的意外修改，并通过使用`const`引用参数来避免不必要的拷贝。 3. **运算符重载**：应当谨慎地进行运算符重载，确保其遵循原有的语义并且尽可能与内置类型操作保持一致。应避免将单目运算符作为成员函数实现以防止破坏左值和右值规则。 4. **动态内存管理**：`new`和`delete`操作符用于通过指针访问对象的生命周期管理。理解智能指针，如 `std::unique_ptr` 和 `std::shared_ptr`, 可自动处理内存释放，从而减少潜在的内存泄漏风险。 5. **多态与虚函数**：使用虚函数实现多态性允许基类的指针或引用调用派生类成员。理解纯虚函数和抽象类的概念以定义接口。 6. **继承策略**：公有继承表示“is-a”关系，私有继承表示“has-a”关系；保护继承则介于两者之间。选择合适的继承方式并避免不适当的层次结构导致的混乱。 7. **模板元编程**：除了创建泛型代码外，还可以利用模板在编译时执行计算以实现更复杂的程序逻辑。了解如何通过特化和偏特化来应对不同类型的需求。 8. **STL（标准模板库）的应用**：容器（如`std::vector`, `std::list`）、迭代器、算法以及函数对象构成了STL的核心部分，掌握这些工具可以提高代码效率与可读性。 9. **异常安全编程**：在可能发生异常的代码块中确保资源正确释放。理解不同级别的异常安全性，并学习如何实现它们以保护程序完整性。 10. **C++11及后续版本的新特性**：包括右值引用、lambda表达式、`auto`关键字和移动语义等，这些新功能极大地提升了效率与易用性。 11. **命名空间管理**：使用命名空间来避免名称冲突并合理组织代码。应避免在全局作用域内使用 `using namespace` 指令以防止潜在的命名污染。 12. **RAII（资源获取即初始化）原则**：此原则确保资源在对象创建时获得并在销毁时自动释放，是智能指针和其他设计模式的基础，有助于保证资源的有效管理。 13. **编译期错误检查**：使用 `static_cast`, `dynamic_cast`, `reinterpret_cast` 和 `const_cast` 进行类型转换，并需谨慎以避免可能导致运行时问题的不正确用法。 14. **成员函数默认参数**：合理利用成员函数的默认参数可以简化调用，但过度使用可能使代码难以理解和维护。 15. **友元机制**：虽然友元可以打破封装性但在某些情况下是必需的（例如实现私有成员排序或比较）。然而应谨慎应用以保持封装原则。 阅读《Effective C++》，结合实践，开发者能够逐步掌握C++的高级特性和最佳实践，并提高代码质量。这本书对于每个从事C++编程的人来说都是不可或缺的学习资源。
     
  • Java I/O: Practical Tips and Techniques for Effective I/O Usage, 2nd Edition
    优质
    本书为读者提供了关于Java输入输出(I/O)系统实用技巧和技术的全面指南，帮助开发者更有效地使用I/O功能。第二版进行了更新和扩展，涵盖了最新的Java版本特性。 Elliotte Rusty Harold 的《Java I/O, 2nd Edition》通常以.chm格式的电子书转成的Pdf形式出现，但效果不佳。我将.chm文件与自己转换的一个pdf文件一起打包放上来，以便大家查阅。另外还附上了第一版的一个pdf文件。
     
  • Modern Effective C++
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    《Modern Effective C++》是针对C++程序员进阶需求的一本权威指南，详细讲解了现代C++的最佳实践和常见陷阱。 《Effective Modern C++》主要讲解了现代C++的一些特性，如auto、智能指针和lambda表达式等。
     
  • More Effective C++ (PDF Version)
    优质
    《More Effective C++》以PDF版本提供，是C++编程领域的一本进阶指南，深入探讨了提高代码质量和效率的关键技术与实践。 《More Effective C++》的中文版本提供了一个深入理解C++编程语言的机会。这本书不仅涵盖了C++的基本概念，还探讨了一些高级主题和技术细节，帮助读者提高编码效率与质量。书中通过实例讲解了如何更好地使用C++中的各种特性，并提供了许多实用的设计技巧和最佳实践建议。 对于希望提升自己在C++领域技能水平的程序员来说，《More Effective C++》是一本非常有价值的资源。无论是初学者还是有经验的专业人士，都能从这本书中获得新的见解与灵感。它不仅能够帮助读者解决日常编程中的问题，还能促进他们对语言更深层次的理解和应用。 请注意：上述描述未包含任何联系方式或网址链接信息。
     
  • Effective C#（第3版）
    优质
    《Effective C#（第3版）》是一本针对C#开发者的专业指南，书中提供了50条实践原则和建议，帮助开发者提高编程技巧、优化代码质量和解决实际问题。 Effective C# 第三版是一本深入探讨C#编程语言的书籍，书中包含了提高代码质量和开发效率的各种实用建议和技术细节。这本书适合已经熟悉C#语法和基本概念，并希望进一步提升自己技能水平的专业开发者阅读。通过书中的指导原则与示例，读者可以学习到如何编写更清晰、高效且易于维护的代码。