现代 C++ 系统学习指南

知识体系架构

graph TD
A[C++核心体系] --> B[基础特性]
A --> C[面向对象编程]
A --> D[核心语言机制]
A --> E[标准库]
A --> F[现代C++特性]
A --> G[实战进阶]
B --> H[区别于C的特性]
C --> I[类与封装]
C --> J[继承与多态]
D --> K[内存模型]
D --> L[模板系统]
D --> M[异常处理]
E --> N[STL容器体系]
E --> O[算法与迭代器]
E --> P[函数对象]
E --> Q[字符串与流]
F --> R[C++11+核心特性]
F --> S[并发编程]
G --> T[设计模式]
G --> U[工程化实践]

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学习路径

一、C++ 基础特性

• 语法增强与类型安全
• 内存管理（new/delete）
• 引用机制
• 函数重载与默认参数
• 命名空间管理

二、面向对象编程

类与封装

• 类七要素（构造/析构/拷贝/移动/赋值）
• this指针机制
• 运算符重载
• 友元与静态成员

继承与多态

• 三种继承方式
• 虚函数与抽象类
• vtable机制
• 动态类型识别
• 编译时多态实现

三、核心语言机制

内存与类型转换

• 内存四区模型
• 类型转换操作符

模板

• 函数模板与类模板
• 模板特化技术

异常处理

• 异常处理体系

四、标准库组件（STL核心）

容器体系

• 序列容器（vector/list/deque）
• 关联容器（map/set/multimap）
• 无序容器（unordered_map/set）
• 容器适配器（stack/queue/priority_queue）

算法与迭代器

• 迭代器分类与能力
• 泛型算法（排序/查找/变换）
• 容器特性与算法选择

字符串与流

• string类高级操作
• 流状态管理与格式化

文件

• 文件系统操作（C++17）
• 文件流

五、现代 C++ 特性（C++11+）

核心特性

• 类型推导（auto/decltype）
• 智能指针体系
• 右值引用与移动语义
• 完美转发机制
• constexpr 编译期计算
• 结构化绑定

函数对象

• 谓词与函数适配器
• bind机制与函数组合
• lambda表达式整合

并发编程

• 线程管理（std::thread）
• 同步原语（mutex/atomic）
• 异步模型（async/future）
• 条件变量
• 线程池原理

六、实战进阶

设计模式实现

• 创建型（单例/工厂）
• 结构型（适配器/装饰器）
• 行为型（观察者/策略）

工程化实践

• 编译器特性比较
• 调试技术（GDB/IDE）
• CMake构建系统
• 性能优化策略
• C++20新特性（概念/协程）