C++设计新思维

Andrei Alexandrescu 世界顶尖的C++专家，C++ Users Journal杂志的专栏作家，他的Modern C++ Design一书曾荣获2001年最佳C++图书称号，所开发的Loki已经成为最负盛名的C++程序库之一。

本书从根本上展示了generic patterns(泛型模式)或pattern templates（模式模板），并将它们视之为“在C++中创造可扩充设计”的一种功能强大的新方法。这种方法结合了template和patterns，你可能未曾想过，但的确存在。为C++打开了全新视野，而且不仅仅在编程方面，还在于软件设计本身；对软件分析和软件体系结构来说，它也具有丰富的内涵。

译序by 侯捷 i 译序by 於春景 iii 目录 v 序言by scott meyers xi 序言by john vlissides xv 前言 xvii 致谢 xxi 第一篇 技术（techniques） 1 第1章 基于policy的class设计（policy-based class design） 3 1.1 软件设计的多样性（multiplicity） 3 1.2 全功能型（do-it-all）接口的失败 4 1.3 多重继承（multiple inheritance）是救世主？ 5 1.4 templates带来曙光 6 1.5 policies和policy classes 7 1.6 更丰富的policies 12 1.7 policy classes的析构函数（destructors） 12 1.8 通过不完全具现化（incomplete instantiation）而获得的选择性机能（optional functionality） 13 1.9 结合policy classes 14 . 1.10 以policy classes定制结构 16 1.11 policies的兼容性 17 1.12 将一个class分解为一堆policies 19 1.13 摘要 20 第2章 技术（techniques） 23 2.1 编译期（compile-time）assertions 23 2.2 partial template specialization（模板偏特化） 26 2.3 局部类（local classes） 28 2.4 常整数映射为型别（mapping integral constants to types） 29 2.5 型别对型别的映射（type-to-type mapping） 31 2.6 型别选择（type selection） 33 2.7 编译期间侦测可转换性（convertibility）和继承性（inheritance） 34 2.8 type_info的一个外覆类（wrapper） 37 2.9 nulltype和emptytype 39 2.10 type traits 40 2.11 摘要 46 第3章 typelists 49 3.1 typelists的必要性 49 3.2 定义typelists 51 3.3 将typelist的生成线性化（linearizing） 52 3.4 计算长度 53 3.5 间奏曲 54 3.6 索引式访问（indexed access） 55 3.7 查找typelists 56 3.8 附加元素至typelists 57 3.9 移除typelist中的某个元素 58 3.10 移除重复元素（erasing duplicates）59 3.11 取代typelist中的某个元素 60 3.12 为typelists局部更换次序（partially ordering） 61 3.13 运用typelists自动产生classes 64 3.14 摘要 74 3.15 typelist要点概览 75 第4章 小型对象分配技术（small-object allocation） 77 4.1 缺省的free store分配器 78 4.2 内存分配器的工作方式 78 4.3 小型对象分配器（small-object allocator） 80 4.4 chunks（大块内存） 81 4.5 大小一致（fixed-size）的分配器 84 4.6 smallobjallocator class 87 4.7 帽子下的戏法 89 4.8 简单，复杂，终究还是简单 92 4.9 使用细节 93 4.10 摘要 94 4.11 小型对象分配器（small-object allocator）要点概览 94 第二篇 组件（components） 97 第5章 泛化仿函数（generalized functors） 99 5.1 command设计模式 100 5.2 真实世界中的command 102 5.3 c++ 中的可呼叫体（callable entities） 103 5.4 functor class template骨干 104 5.5 实现“转发式”（forwarding）functor::operator() 108 5.6 处理仿函数 110 5.7 做一个，送一个 112 5.8 引数（argument）和返回型别（return type）的转换 114 5.9 处理pointer to member function（成员函数指针） 115 5.10 绑定（binding） 119 5.11 将请求串接起来（chaining requests） 122 5.12 现实世界中的问题之1：转发式函数的成本 122 5.13 现实世界中的问题之2：heap分配 124 5.14 通过functor实现undo和redo 125 5.15 摘要 126 5.16 functor要点概览 126 第6章 singletons（单件）实现技术 129 6.1 静态数据 + 静态函数 != singleton 130 6.2 用以支持singleton的一些c++ 基本手法 131 6.3 实施“singleton的唯一性” 132 6.4 摧毁singleton 133 6.5 dead（失效的）reference问题 135 6.6 解决dead reference问题（i）：phoenix singleton 137 6.7 解决dead reference问题（ii）：带寿命的singletons 139 6.8 实现“带寿命的singletons” 142 6.9 生活在多线程世界 145 6.10 将一切组装起来 148 6.11 使用singletonholder 153 6.12 摘要 155 6.13 singletonholder class template要点概览 155 第7章 smart pointers（智能指针） 157 7.1 smart pointers基础 157 7.2 交易 158 7.3 smart pointers的存储 160 7.4 smart pointer的成员函数 161 7.5 拥有权（ownership）管理策略 163 7.6 address-of（取址）操作符 170 7.7 隐式转换（implicit conversion）至原始指针型别 171 7.8 相等性（equality）和不等性（inequality） 173 7.9 次序比较（ordering comparisons） 178 7.10 检测及错误报告（checking and error reporting） 181 7.11 smart pointers to const和const smart pointers 182 7.12 arrays 183 7.13 smart pointers和多线程（multithreading） 184 7.14 将一切组装起来 187 7.15 摘要 194 7.16 smartptr要点概览194 第8章 object factories（对象工厂） 197 8.1 为什么需要object factories 198 8.2 object factories in c++：classes和objects 200 8.3 实现一个object factory 201 8.4 型别标识符（type identifiers） 206 8.5 泛化（generalization） 207 8.6 细节琐务 210 8.7 clone factories（克隆工厂、翻制工厂、复制工厂） 211 8.8 通过其他泛型组件来使用object factories 215 8.9 摘要 216 8.10 factory class template要点概览 216 8.11 clonefactory class template要点概览 217 第9章 abstract factory（抽象工厂） 219 9.1 abstract factory扮演的体系结构角色（architectural role） 219 9.2 一个泛化的abstract factory接口 223 9.3 实作出abstractfactory 226 9.4 一个prototype-based abstract factory实作品 228 9.5 摘要 233 9.6 abstractfactory和concretefactory要点概览 233 第10章 visitor（访问者、视察者） 235 10.1 visitor 基本原理 235 10.2 重载（overloading）：catch-all函数 242 10.3 一份更加精炼的实作品：acyclic visitor 243 10.4 visitor之泛型实作 248 10.5 再论 "cyclic" visitor 255 10.6 变化手段 258 10.7 摘要 260 10.8 visitor泛型组件要点概览 261 第11章 multimethods 263 11.1 什么是multimethods? 264 11.2 何时需要multimethods？ 264 11.3 double switch-on-type：暴力法 265 11.4 将暴力法自动化 268 11.5 暴力式dispatcher 的对称性 273 11.6 对数型（logarithmic）double dispatcher 276 11.7 fndispatcher 和对称性 282 11.8 double dispatch（双重分派）至仿函数（functors） 282 11.9 引数的转型：static_cast或dynamic_cast？ 285 11.10 常数时间的multimethods：原始速度（raw speed） 290 11.11 将basicdispatcher 和basicfastdispatcher当做policies 293 11.12 展望 294 11.13 摘要 296 11.14 double dispatcher要点概览 297 附录 一个超迷你的多线程程序库（a minimalist multithreading library） 301 a.1 多线程的反思 302 a.2 loki的作法 303 a.3 整数型别上的原子操作（atomic operations） 303 a.4 mutexes（互斥器） 305 a.5 面向对象编程中的锁定语意（locking semantics） 306 a.6 可有可无的（optional）volatile标识符 308 a.7 semaphores, events和其他好东西 309 a.8 摘要 309 参考书目（bibliography） 311 索引（index） 313