C++ primer知识点总结
《C++ Primer》系统学习指南:从C到C++的平滑过渡
根据你提供的《C++ Primer》目录和你的需求(C语言背景转C++,侧重网络编程),我将为你制定一个全面的学习计划,包含知识点详解、C/C++对比、实战案例和分阶段项目练习。
第一部分:C++基础(对比C语言)
第2章 变量和基本类型
知识点:
- C++新增类型:
bool
,auto
,decltype
- 引用类型(C没有):
int& ref = var;
- constexpr常量表达式(比C的const更严格)
- 类型别名:
using Int = int;
(类似C的typedef但更强大)
C对比:
c
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// C风格
typedef int Int;
#define MAX 100// C++风格
using Int = int;
constexpr int MAX = 100;
实战案例:
cpp
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// 类型推导示例
auto x = 5; // 自动推导为int
decltype(x) y = 10; // y的类型与x相同// 引用示例
void swap(int& a, int& b) { // 不需要C的指针int temp = a;a = b;b = temp;
}
第3章 字符串、向量和数组
知识点:
string
类(替代C的char数组)vector
动态数组(替代C的malloc/realloc)- 范围for循环:
for(auto x : vec)
C对比:
c
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// C风格
char str[100] = "hello";
strcat(str, " world");// C++风格
std::string str = "hello";
str += " world";
实战案例:
cpp
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// 安全字符串处理
std::string s = "Hello";
if(s.find('e') != std::string::npos) {std::cout << "Found 'e'";
}// 动态数组
std::vector<int> vec = {1,2,3};
vec.push_back(4); // 自动扩容
第二部分:C++核心特性
第4章 表达式
重点:
- 运算符重载(C没有)
- 类型转换:
static_cast
,dynamic_cast
(比C的强制转换安全)
第5章 语句
新增特性:
- 异常处理:
try/catch
(C使用错误码) - 范围for循环
第6章 函数
重大改进:
- 函数重载(C不支持)
- 默认参数
- 内联函数(比C的宏更安全)
- 函数模板
实战案例:
cpp
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// 函数重载
void log(const char* msg);
void log(const std::string& msg);// 默认参数
void connect(const std::string& host, int port = 80);
第三部分:面向对象编程
第7章 类
核心概念:
- 类与对象(C的结构体升级版)
- 构造函数/析构函数(C没有)
- 访问控制:public/private/protected
- 友元
C对比案例:
c
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// C风格"类"
typedef struct {int x, y;
} Point;void point_init(Point* p);
void point_print(const Point* p);// C++风格
class Point {
public:Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}void print() const;
private:int x, y;
};
第13-15章 高级OOP
重点:
- 拷贝控制(C没有)
- 继承与多态(比C的实现更规范)
- 虚函数与抽象类
网络编程相关案例:
cpp
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// 基类:网络连接
class Connection {
public:virtual void send(const std::string& data) = 0;virtual ~Connection() {}
};// TCP实现
class TcpConnection : public Connection {// 实现send方法
};
第四部分:标准库与模板编程
第9-12章 标准库
必学内容:
- 容器:
vector
,map
,unordered_map
- 智能指针:
unique_ptr
,shared_ptr
(替代裸指针) - 正则表达式
- 随机数
第16章 模板
核心:
- 函数模板
- 类模板
- 模板特化
网络编程应用:
cpp
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// 通用消息处理器模板
template<typename T>
class MessageHandler {
public:void handle(const T& msg);
};
分阶段实战项目
阶段1:基础巩固(2周)
项目1:C到C++移植
- 将C的网络聊天程序移植到C++
- 用string替代char数组
- 用vector替代动态数组
- 用引用替代指针参数
阶段2:OOP实践(3周)
项目2:简单HTTP服务器
- 使用类封装socket操作
- 实现请求/响应类
- 使用继承实现不同处理器
cpp
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class HttpServer {
public:void start(int port);
private:void handle_client(int sockfd);
};class RequestHandler {virtual Response handle(Request req) = 0;
};
阶段3:高级特性(4周)
项目3:高性能网络框架
- 使用智能指针管理连接
- 模板实现协议解析器
- 异常处理网络错误
- 使用STL容器管理会话
cpp
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template<typename Protocol>
class NetworkFramework {std::map<int, std::shared_ptr<Connection>> connections;// ...
};
网络编程重点章节深度学习
第17章 标准库特殊设施
必看:
- 正则表达式(用于协议解析)
- 随机数(生成会话ID)
第19章 特殊工具与技术
重点:
- 控制内存分配(自定义内存池)
- 运行时类型识别(RTTI)
学习建议
对比学习法:
- 每学一个C++特性,思考C中如何实现
- 例如:用C实现类(结构体+函数指针)对比C++类
渐进式重构:
c
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// 初始C风格 void process_data(char* data, int len);// 过渡阶段 void process_data(const std::string& data);// 最终面向对象 class DataProcessor {void process(const std::string& data); };
调试技巧:
- 使用gdb调试模板实例化
- valgrind检查内存泄漏(即使使用智能指针)
性能对比:
- 对比C和C++实现相同网络程序的性能
- 分析STL容器的开销
常见陷阱(C到C++)
字符串处理:
cpp
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// 错误:C习惯 char* str = "hello"; // 应该用const char*// 正确:C++方式 std::string str = "hello";
内存管理:
cpp
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// C风格(避免) int* arr = (int*)malloc(10*sizeof(int));// C++风格 auto arr = std::make_unique<int[]>(10); // 智能指针
错误处理:
cpp
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// C风格 int ret = send(sock, data); if(ret == -1) { /* 处理错误 */ }// C++风格 try {connection.send(data); } catch(const NetworkException& e) {// 处理异常 }
推荐学习路线
第1个月:
- 基础语法(2-6章)
- 类设计(7章)
- 标准库容器(9章)
第2个月:
- OOP(13-15章)
- 模板基础(16章)
- 智能指针(12章)
第3个月:
- 高级模板(16章后半)
- 网络相关标准库(17章)
- 并发编程(额外补充)
工作实用技巧
日志系统设计:
cpp
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class Logger { public:template<typename... Args>void log(Args&&... args) {// 使用可变参数模板} };
协议解析器:
cpp
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class ProtocolParser {std::regex pattern{R"((\w+):(.+))"};// 使用正则表达式 };
连接池实现:
cpp
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class ConnectionPool {std::vector<std::unique_ptr<Connection>> pool;// 使用移动语义高效转移连接std::unique_ptr<Connection> get_connection(); };
通过这种系统的学习方式,结合C语言基础对比和渐进式项目实践,你可以在3-6个月内顺利完成从C到C++的转型,特别是掌握网络编程所需的C++核心技能。建议每周学习3-4章内容,同步进行相应的小项目实践。