前言

在数字化基础设施领域，C++具有不可替代的硬件级性能控制能力，支撑着从ns级响应到PB级数据处理的关键场景。C++凭借“零开销抽象”（如编译期模板元编程、constexpr计算）和直接硬件操作能力（指针、内联汇编），为效率至上的领域提供底层保障: 高频交易系统通过手动内存管理实现每秒200万笔订单处理；Unreal引擎以120帧/s渲染4K画面；自动驾驶系统确保小于10ms刹车响应。同时，其极致资源控制（KB级内存运行、RAII零泄漏）满足物联网终端和工业机器人的硬实时需求，而MySQL、V8引擎等证明其在千万级并发中内存开销仅为Java的1/5。因此，掌握C++即掌握锻造智能世界引擎的核心能力——它使开发者能在算力边界上构建高韧性的数字基石。

本书特色在于以现代C++标准（C++11/14/17/20/23）为架构核心，将前沿特性深度融入基础教学中。内容设计上摒弃C++98/03的过时范式，基础知识部分就系统整合智能指针、Lambda表达式、移动语义等关键特性，在讲解内存管理、循环与并发时直接对比传统方法缺陷（如手动new/delete的易错性），引导读者优先采用std::vector、std::thread等现代安全工具。通过强调RAII资源管理、标准库算法等工业级实践，避免读者陷入“先学废弃知识再二次学习”的困境，使其具备直接参与现代代码库开发的能力，有效弥合产学鸿沟。

本书通过理论结合实践、贯通经典与前沿学习现代C++。一方面系统性地阐述面向对象程序设计的基本原则（如封装、继承、多态），并结合C++20/23标准的新特性（如模块化编程、概念、协程、显式对象参数、类型安全错误处理、标准库增强）展示如何优化经典程序设计；另一方面强调工程实践，通过现代工具链（如CMake、静态分析工具）和真实案例（如异步对象建模、高性能算法优化）培养读者解决复杂软件问题的能力。

本书主要面向三类读者群体: 高校计算机相关专业学生、需要将项目迁移至C++23标准的开发者，以及希望深入理解现代C++面向对象技术的工程师。对于在校学生，建议“先玩起来，再学原理；先写烂代码，再优化设计”——保持兴趣和动手实践，比纠结语法细节更重要！这一建议的核心是通过实践驱动理论，通过迭代提升质量，尤其适合大学新生从应试思维转向工程思维。C++是一门兼具底层控制和高层抽象的编程语言，这一特点决定了传统“先理论后实践”的学习模式效果有限，而“先实践后理论”的方法更符合学习规律。对于在职开发者，可以结合自身需求选择性阅读，同时利用GitHub提供的完整案例代码进行实践验证。教师用户则可借助本书提供的教学PPT和分层次习题组织课堂教学。为获得最佳学习效果，建议所有读者在阅读时边学边练，使用支持C++23标准的编译器（如GCC13+或MSVC2022）实时测试书中的代码示例，并尝试在现有项目中应用所学特性。

本书由庞雄文、李乡儒和张金区共同编写，其中庞雄文负责第一部分（第1～7章）和第三部分中第14章的编写和全书的统筹，张金区负责第二部分（第8～10章）的编写和工程实践部分，李乡儒负责第三部分中第11～13章的编写和全书的校对。本书的完成还得益于众多专家学者的支持与贡献，特别感谢ISO C++标准委员会成员在该语言演进中的卓越工作，以及各技术社区开发者的宝贵建议。为便于读者实践，我们提供了完整的配套资源，包括GitHub开源代码库（含可运行的示例项目）、电子资源、教师用户可获取的专属教学资源（PPT及习题解答）等，同时欢迎读者通过官方邮箱或GitHub提交勘误与改进建议，共同完善本书内容。

编者

2025年10月