Đánh giá sách 'A Tour of C++' của Bjarne Stroustrup: Lối tắt đến C++11

Khám phá cuộc đời và sự nghiệp của Bjarne Stroustrup, người sáng lập ngôn ngữ lập trình C++. Tìm hiểu những đóng góp quan trọng của ông.

• Đề tài: A Tour Of C Bjarne Stroustrup

Tóm tắt

I. Khám Phá A Tour of C Hướng Dẫn Từ Bjarne Stroustrup

Cuốn sách 'A Tour of C++' của Bjarne Stroustrup không phải là một tài liệu tham khảo toàn diện, mà là một chuyến tham quan nhanh và súc tích dành cho các lập trình viên đã có kinh nghiệm. Mục tiêu chính của tác phẩm này là giới thiệu những gì cấu thành nên modern C++, đặc biệt là các tính năng từ C++11 trở đi. Bjarne Stroustrup, với tư cách là C++ creator, đã chắt lọc những kiến thức cốt lõi nhất để giúp người đọc nắm bắt được tinh thần của ngôn ngữ một cách hiệu quả. Ông ví von cuốn sách như một chuyến tham quan thành phố: cung cấp một cái nhìn tổng quan, chỉ ra những điểm nổi bật và gợi ý những gì cần khám phá sâu hơn. Tác phẩm giả định người đọc đã có nền tảng lập trình. Nó không đi sâu vào từng chi tiết như một cuốn cẩm nang tham khảo, mà tập trung vào việc trình bày C++ như một tổng thể thống nhất, tích hợp các tính năng ngôn ngữ và thư viện tiêu chuẩn. Như chính tác giả chia sẻ trong lời nói đầu: "C++ giống như một ngôn ngữ mới. Tôi có thể diễn đạt ý tưởng của mình rõ ràng, đơn giản và trực tiếp hơn trong C++11 so với C++98." Cuốn sách này chính là cầu nối giúp lập trình viên nhanh chóng tiếp cận sức mạnh biểu đạt đó, bao gồm các tính năng ngôn ngữ chính và các thành phần quan trọng của Standard Template Library (STL). Đây là một tài liệu khởi đầu lý tưởng trước khi đi sâu vào tác phẩm đồ sộ hơn là "The C++ Programming Language".

1.1. Giới thiệu tổng quan về cuốn programming book này

'A Tour of C++' là một cuốn sách ngắn gọn trong series 'The C++ In-Depth Series', được biên tập bởi chính Bjarne Stroustrup. Tác phẩm này là phiên bản mở rộng của các chương 2-5 trong cuốn sách kinh điển 'The C++ Programming Language, Fourth Edition' (TC++PL4). Mục đích không phải là để người đọc trở thành bậc thầy C++ sau vài giờ, mà là cung cấp một cái nhìn tổng quan, đưa ra các ví dụ then chốt và giúp một lập trình viên bắt đầu với modern C++. Cấu trúc của cuốn sách được thiết kế để song hành với TC++PL4, giúp người đọc dễ dàng tìm kiếm tài liệu bổ sung khi cần thiết. Nó tập trung vào việc trình bày các tính năng ngôn ngữ C++ hỗ trợ các phong cách lập trình như hướng đối tượng và lập trình generic, thay vì liệt kê từng tính năng theo kiểu cẩm nang tham khảo.

1.2. Đối tượng độc giả mục tiêu để học C hiệu quả nhất

Cuốn sách này được viết cho các lập trình viên đã có kinh nghiệm. Bjarne Stroustrup nhấn mạnh: "Giả định là bạn đã lập trình trước đây." Nó không phải là một cuốn C++ introduction for beginners. Những người mới hoàn toàn với lập trình được khuyên nên đọc một cuốn sách giáo khoa như "Programming: Principles and Practice Using C++" trước. Đối tượng chính là những lập trình viên đã quen thuộc với các ngôn ngữ khác hoặc với các phiên bản C++ cũ hơn (như C++98) và muốn nhanh chóng cập nhật kiến thức về modern C++ (C++11, C++14, C++17, C++20). Sách giúp họ hiểu được sự thay đổi trong tư duy và cách diễn đạt ý tưởng lập trình một cách hiệu quả hơn với các tiêu chuẩn mới của ISO C++.

1.3. Triết lý cốt lõi Hướng dẫn ngắn gọn và tập trung

Triết lý của 'A Tour of C++' được tóm gọn trong câu trích dẫn của Cicero ở đầu sách: "When you wish to instruct, be brief" (Khi muốn chỉ dạy, hãy ngắn gọn). Tác giả tập trung vào việc "tách biệt thông tin thiết yếu khỏi những lời cường điệu và hào nhoáng". Thay vì trình bày C++ như một "chiếc bánh nhiều lớp" với các tính năng từ C, C++98, rồi C++11, sách tiếp cận ngôn ngữ như một tổng thể thống nhất. Cách tiếp cận này giúp người đọc hiểu được sự tương tác và tích hợp giữa các thành phần, từ đó xây dựng các chương trình được trình biên dịch kiểm tra tốt hơn và chạy nhanh hơn. Mục tiêu là cung cấp nền tảng, công cụ, khái niệm và kỹ thuật cần thiết để lập trình viên có thể tiếp tục phát triển và đạt được lợi thế cạnh tranh quan trọng.

II. Thách Thức Khi Tiếp Cận Modern C Vai Trò Của Sách

Sự phát triển không ngừng của C++ programming language qua các tiêu chuẩn ISO C++ như C++11, C++14, C++17, và C++20 đã mang lại vô số tính năng mạnh mẽ. Tuy nhiên, chính sự phong phú này cũng tạo ra một thách thức lớn: sự phức tạp và khối lượng kiến thức khổng lồ. Lập trình viên, đặc biệt là những người đã quen với các phiên bản cũ, thường cảm thấy choáng ngợp và khó khăn trong việc xác định đâu là những tính năng cốt lõi cần nắm vững. Nhiều người loay hoay không biết bắt đầu từ đâu để learn C++ hiện đại một cách có hệ thống. 'A Tour of C++' ra đời để giải quyết chính xác vấn đề này. Nó đóng vai trò như một bản đồ, chỉ dẫn người đọc đi qua những "danh lam thắng cảnh" quan trọng nhất của modern C++ mà không bị lạc vào những con hẻm nhỏ của các chi tiết vụn vặt. Cuốn sách giúp lọc bỏ nhiễu, tập trung vào các khái niệm và kỹ thuật mang lại giá trị thực tiễn cao nhất. Bằng cách cung cấp một lộ trình rõ ràng, Bjarne Stroustrup giúp giảm bớt rào cản tâm lý và kỹ thuật, khuyến khích lập trình viên tự tin khám phá và áp dụng những cải tiến mạnh mẽ mà các tiêu chuẩn C++ mới mang lại, từ đó nâng cao kỹ năng lập trình của họ lên một tầm cao mới.

2.1. Sự phức tạp của các tiêu chuẩn C 11 C 14 C 17 C 20

Modern C++ bắt đầu với C++11, một bản cập nhật mang tính cách mạng đã thay đổi sâu sắc cách viết code C++. Các phiên bản tiếp theo như C++14, C++17, và C++20 tiếp tục bổ sung và hoàn thiện ngôn ngữ. Sự tiến hóa này làm cho C++ programming language trở nên mạnh mẽ hơn nhưng cũng phức tạp hơn. Các tính năng như auto, biểu thức lambda, ngữ nghĩa di chuyển (move semantics), và lập trình đồng thời (concurrency) đòi hỏi một sự thay đổi trong tư duy thiết kế. Việc hiểu rõ khi nào và làm thế nào để sử dụng hiệu quả các công cụ mới này là một thách thức không nhỏ. Cuốn sách của Bjarne Stroustrup hoạt động như một bộ lọc, chỉ ra những phần quan trọng nhất trong các tiêu chuẩn này.

2.2. Khó khăn trong việc phân biệt tính năng cốt lõi và phụ

Với hàng trăm tính năng và sự bổ sung liên tục từ C++ standards committee, một trong những khó khăn lớn nhất khi learn C++ là phân biệt được đâu là khái niệm nền tảng và đâu là những tiện ích phụ trợ. Nhiều tài liệu học tập trình bày ngôn ngữ theo cách liệt kê tính năng, khiến người học dễ bị sa đà vào các chi tiết không cần thiết. 'A Tour of C++' giải quyết vấn đề này bằng cách tập trung vào các kỹ thuật lập trình và các khái niệm lớn, chẳng hạn như quản lý tài nguyên (RAII), trừu tượng hóa dữ liệu, và lập trình generic. Nó cho thấy các tính năng ngôn ngữ mới hỗ trợ các kỹ thuật này như thế nào, giúp người đọc xây dựng một mô hình tư duy vững chắc thay vì chỉ ghi nhớ cú pháp.

2.3. Vai trò cầu nối giữa C truyền thống và C hiện đại

Đối với các lập trình viên đã có kinh nghiệm với C++98 hoặc C, việc chuyển đổi sang modern C++ có thể là một quá trình khó khăn. Các thói quen cũ và cách tiếp cận truyền thống có thể không còn tối ưu. 'A Tour of C++' đóng vai trò là một cầu nối hoàn hảo. Nó không bắt đầu từ con số không mà xây dựng dựa trên kiến thức hiện có của người đọc. Cuốn sách chỉ ra cách các tính năng mới giải quyết các vấn đề tồn tại trong các phiên bản cũ một cách thanh lịch và hiệu quả hơn. Nó giúp lập trình viên "tái học" C++ với một góc nhìn mới, hiểu được triết lý đằng sau những thay đổi và áp dụng chúng để viết mã nguồn sạch hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn.

III. Phương Pháp Xây Dựng Nền Tảng C Từ Cơ Bản Đến Nâng Cao

Cuốn 'A Tour of C++' áp dụng một phương pháp tiếp cận có cấu trúc, dẫn dắt người đọc từ những khái niệm cơ bản nhất đến các kỹ thuật trừu tượng hóa phức tạp. Phần đầu của cuốn sách tập trung vào việc xây dựng một nền tảng vững chắc. Nó bắt đầu với chương trình "Hello, World!" kinh điển, nhưng nhanh chóng đi vào các thành phần cốt lõi của ngôn ngữ như các kiểu dữ liệu cơ bản, biến, toán tử và các cấu trúc điều khiển. Bjarne Stroustrup không chỉ trình bày cú pháp, mà còn giải thích mô hình bộ nhớ và tính toán của C++. Điều quan trọng là cuốn sách giới thiệu ngay từ đầu khái niệm về kiểu tĩnh (statically typed language), nhấn mạnh rằng mọi thực thể trong C++ đều phải có một kiểu được xác định tại thời điểm biên dịch. Sau khi nắm vững các khối xây dựng cơ bản, cuốn sách chuyển sang một trong những sức mạnh lớn nhất của C++: các kiểu do người dùng định nghĩa (user-defined types). Thông qua việc xây dựng một lớp Vector đơn giản, tác giả giới thiệu các khái niệm struct và class, minh họa cách đóng gói dữ liệu và hành vi lại với nhau. Cách tiếp cận này giúp người đọc hiểu được tầm quan trọng của việc tạo ra các mức độ trừu tượng cao hơn, thay vì chỉ làm việc với các kiểu dữ liệu gốc của phần cứng.

3.1. Từ chương trình C đầu tiên đến các hàm và con trỏ

Chương đầu tiên, "The Basics", đặt nền móng cho toàn bộ cuốn sách. Nó giải thích C++ là một ngôn ngữ biên dịch và cấu trúc của một chương trình C++ điển hình bao gồm nhiều tệp nguồn. Cuốn sách nhanh chóng giới thiệu các hàm, cách khai báo và định nghĩa chúng, cũng như cơ chế nạp chồng hàm (function overloading). Một phần quan trọng được dành để giải thích về con trỏ, mảng và tham chiếu – những khái niệm nền tảng nhưng thường gây nhầm lẫn. Tác giả trình bày chúng một cách rõ ràng và trực tiếp, sử dụng các ví dụ đồ họa để minh họa cách con trỏ lưu trữ địa chỉ của các đối tượng khác. Khái niệm về nullptr cũng được giới thiệu như một cách thực hành tốt nhất để thay thế cho 0 hoặc NULL trong code modern C++.

3.2. Sức mạnh của các kiểu do người dùng định nghĩa User Defined Types

C++ được xây dựng dựa trên cơ chế trừu tượng hóa, cho phép lập trình viên tạo ra các kiểu dữ liệu mới phù hợp với miền vấn đề của họ. Chương "User-Defined Types" giới thiệu các công cụ cơ bản cho việc này. Cuốn sách bắt đầu với struct để tổ chức các phần tử dữ liệu liên quan. Sau đó, nó giới thiệu class như một cơ chế để phân biệt giữa giao diện công cộng (public) và chi tiết triển khai riêng tư (private). Thông qua việc xây dựng một lớp Vector từng bước, người đọc học về constructor để đảm bảo khởi tạo đúng cách, operator[] để truy cập phần tử, và hàm size(). Điều này nhấn mạnh triết lý của C++: tạo ra các kiểu dữ liệu mới hoạt động tự nhiên và an toàn như các kiểu dữ liệu có sẵn.

3.3. Hiểu rõ về Enumerations và Unions trong C

Ngoài class, cuốn sách cũng đề cập đến các dạng kiểu do người dùng định nghĩa khác là union và enum. Union được giới thiệu như một cấu trúc dữ liệu tiết kiệm không gian, nơi tất cả các thành viên chia sẻ cùng một địa chỉ bộ nhớ. Tuy nhiên, tác giả cũng cảnh báo về sự nguy hiểm của việc sử dụng union "trần trụi" và khuyến nghị đóng gói chúng trong một class để đảm bảo an toàn kiểu. Đối với enum, cuốn sách nhấn mạnh sự ưu việt của enum class trong modern C++ so với enum truyền thống. Enum class cung cấp kiểu mạnh và phạm vi riêng cho các enumerator, giúp ngăn ngừa các lỗi trộn lẫn giá trị và cải thiện tính dễ đọc của mã nguồn. Đây là một ví dụ điển hình về cách cuốn sách ưu tiên các phương pháp lập trình hiện đại và an toàn hơn.

IV. Bí Quyết Tổ Chức Code C Hiệu Quả và Khả Năng Mở Rộng

Một chương trình C++ không chỉ là một tập hợp các hàm và lớp; nó là một hệ thống được tổ chức từ nhiều bộ phận phát triển riêng biệt. 'A Tour of C++' dành một phần quan trọng để hướng dẫn cách tổ chức code một cách logic và hiệu quả thông qua các cơ chế module hóa. Cuốn sách nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phân tách rõ ràng giữa giao diện (interface) và triển khai (implementation). Giao diện, được định nghĩa thông qua các khai báo trong tệp tiêu đề (.h), là hợp đồng mà một module cung cấp cho phần còn lại của chương trình. Triển khai, chứa trong các tệp nguồn (.cpp), có thể được biên dịch riêng biệt. Kỹ thuật biên dịch riêng biệt (separate compilation) này không chỉ giúp giảm thời gian biên dịch mà còn thực thi sự tách biệt logic, giảm thiểu lỗi. Để quản lý không gian tên và tránh xung đột, Bjarne Stroustrup giới thiệu namespace. Bằng cách đặt mã nguồn vào một namespace, lập trình viên có thể đảm bảo rằng tên của họ không xung đột với các thư viện khác, đặc biệt là Standard Template Library (STL) trong namespace std. Cuốn sách cũng đề cập đến việc xử lý lỗi một cách có hệ thống bằng cơ chế ngoại lệ (exceptions), một công cụ mạnh mẽ để tách biệt logic phát hiện lỗi và logic xử lý lỗi.

4.1. Khám phá tính module hóa và biên dịch riêng biệt

Biên dịch riêng biệt là một khái niệm nền tảng trong phát triển phần mềm quy mô lớn. Cuốn sách giải thích cách sử dụng các tệp tiêu đề (.h) để chứa các khai báo (giao diện) và các tệp nguồn (.cpp) để chứa các định nghĩa (triển khai). Người dùng một module chỉ cần #include tệp tiêu đề tương ứng để sử dụng các chức năng của nó mà không cần biết chi tiết triển khai bên trong. Chính tệp .cpp triển khai cũng #include tệp .h của nó để đảm bảo sự nhất quán. Mô hình này thúc đẩy tính module hóa, cho phép các nhóm khác nhau làm việc trên các phần khác nhau của chương trình một cách độc lập và giúp quản lý các dự án phức tạp một cách hiệu quả.

4.2. Quản lý lỗi chuyên nghiệp với Exceptions và Invariants

Xử lý lỗi là một phần không thể thiếu của lập trình. 'A Tour of C++' giới thiệu try, catch, và throw như là cơ chế chính để xử lý các lỗi thời gian chạy. Khi một hàm không thể hoàn thành nhiệm vụ được giao, nó có thể throw một ngoại lệ. Ngoại lệ này sẽ được chuyển ngược lên chuỗi gọi hàm cho đến khi tìm thấy một khối catch phù hợp để xử lý nó. Kỹ thuật này giúp mã nguồn chính không bị rối bởi các câu lệnh if kiểm tra lỗi. Cuốn sách cũng giới thiệu khái niệm bất biến (invariant) - một thuộc tính của lớp phải luôn đúng. Constructor có trách nhiệm thiết lập bất biến, và các hàm thành viên phải duy trì nó. Nếu một bất biến không thể được thiết lập, constructor nên throw một ngoại lệ.

4.3. Giới thiệu các loại lớp Concrete Abstract và Hierarchies

Cuốn sách phân loại các lớp trong C++ thành ba loại chính để giúp người đọc hiểu rõ hơn về mục đích thiết kế. Các lớp cụ thể (Concrete Types) như complex hay Vector hoạt động giống như các kiểu dữ liệu có sẵn. Các kiểu trừu tượng (Abstract Types) thì hoàn toàn che giấu chi tiết triển khai, chỉ cung cấp một giao diện thuần túy thông qua các hàm ảo (virtual functions). Người dùng tương tác với các kiểu trừu tượng thông qua con trỏ hoặc tham chiếu. Cuối cùng, phân cấp lớp (Class Hierarchies) sử dụng kế thừa để tạo ra một họ các lớp có liên quan, cho phép lập trình hướng đối tượng và đa hình. Sự phân loại này cung cấp một khuôn khổ tư duy hữu ích để thiết kế và sử dụng các lớp trong C++ programming language.

V. Đánh Giá A Tour of C Một Cẩm Nang Lập Trình Thực Tế

Thực hiện một bài C++ book review cho 'A Tour of C++', có thể thấy rõ điểm mạnh lớn nhất của nó là sự súc tích và tập trung. Cuốn sách này không cố gắng trở thành tất cả mọi thứ cho mọi người. Thay vào đó, nó xác định rõ đối tượng của mình là các lập trình viên có kinh nghiệm và cung cấp chính xác những gì họ cần: một lộ trình nhanh chóng để làm quen với modern C++. Phong cách viết của Bjarne Stroustrup rất rõ ràng và trực tiếp, tuân thủ theo trường phái Hemingway với các câu ngắn gọn, đi thẳng vào vấn đề. Điều này làm cho các khái niệm phức tạp trở nên dễ tiếp cận hơn. Việc sử dụng ví dụ về lớp Vector xuyên suốt nhiều chương giúp tạo ra một mạch truyện liền lạc, cho thấy một khái niệm đơn giản có thể được cải tiến dần dần bằng cách áp dụng các tính năng ngôn ngữ mới. Tuy nhiên, cũng chính sự ngắn gọn này có thể là một điểm yếu đối với một số người. Cuốn sách lướt qua nhiều chủ đề và không đi sâu vào chi tiết. Lập trình viên sẽ cần phải tìm kiếm thêm tài liệu ở nơi khác để thực sự thành thạo các chủ đề được giới thiệu. Cuối cùng, cuốn sách này không phải là một C++ Primer cho người mới bắt đầu, mà là một C++ reference cấp cao, một la bàn định hướng cho những ai đang trên hành trình khám phá C++ hiện đại.

5.1. So sánh với các Bjarne Stroustrup books khác

So với tác phẩm đồ sộ 'The C++ Programming Language' (TC++PL), 'A Tour of C++' ngắn hơn và dễ tiếp cận hơn rất nhiều. TC++PL là một tài liệu tham khảo gần như toàn diện, đi sâu vào từng ngóc ngách của ngôn ngữ và thư viện tiêu chuẩn, phù hợp cho việc tra cứu và học sâu. Ngược lại, 'A Tour of C++' được thiết kế để đọc từ đầu đến cuối trong thời gian ngắn, nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn tổng quan. So với 'Programming: Principles and Practice Using C++', cuốn sách này không dành cho người mới học. Nó bỏ qua nhiều giải thích cơ bản về lập trình mà tập trung thẳng vào các tính năng đặc thù của C++.

5.2. Vai trò như một C reference cho tiêu chuẩn ISO C

Mặc dù không phải là một tài liệu tham khảo chi tiết, 'A Tour of C++' lại đóng một vai trò quan trọng như một cẩm nang tham khảo về tinh thần của các tiêu chuẩn ISO C++ hiện đại. Nó không chỉ liệt kê các tính năng mới mà còn giải thích lý do tại sao chúng tồn tại và cách chúng nên được sử dụng để viết code tốt hơn. Nó phản ánh tầm nhìn của chính C++ creator và C++ standards committee về hướng đi của ngôn ngữ. Đối với một lập trình viên muốn hiểu được "cách suy nghĩ theo kiểu C++ hiện đại", cuốn sách này là một nguồn tài liệu vô giá, giúp họ nắm bắt được các tư tưởng thiết kế đằng sau các tiêu chuẩn mới.

5.3. Ưu điểm và nhược điểm chính của cuốn sách

Ưu điểm nổi bật là sự ngắn gọn, tập trung, được viết bởi tác giả có uy tín cao nhất. Cuốn sách cung cấp một lộ trình học tập hiệu quả cho modern C++. Cách trình bày các khái niệm thông qua việc xây dựng ví dụ thực tế giúp người đọc dễ hiểu và ghi nhớ. Nhược điểm chính là nó không đủ sâu cho những người muốn tìm hiểu chi tiết. Cuốn sách lướt nhanh qua nhiều chủ đề phức tạp như template hay concurrency, đòi hỏi người đọc phải tự tìm hiểu thêm. Ngoài ra, nó hoàn toàn không phù hợp cho người mới bắt đầu lập trình. Tuy nhiên, nếu được sử dụng đúng mục đích - như một "chuyến tham quan" - thì đây là một trong những cuốn programming book về C++ hiệu quả nhất.

VI. Kết Luận Tương Lai Học C Qua Lăng Kính Bjarne Stroustrup

Cuốn 'A Tour of C++' của Bjarne Stroustrup đã khẳng định vị thế là một tài liệu không thể thiếu cho bất kỳ lập trình viên nào muốn nắm bắt bản chất của modern C++. Nó không chỉ là một cuốn sách kỹ thuật mà còn là sự thể hiện triết lý thiết kế của chính người tạo ra ngôn ngữ. Bài học lớn nhất mà cuốn sách mang lại là C++ không phải là một tập hợp các tính năng rời rạc, mà là một công cụ mạnh mẽ, tích hợp để xây dựng các hệ thống phần mềm phức tạp và hiệu quả. Bằng cách tập trung vào các kỹ thuật lập trình và các khái niệm trừu tượng, Stroustrup khuyến khích người đọc tư duy ở một cấp độ cao hơn, sử dụng ngôn ngữ để biểu đạt ý tưởng một cách rõ ràng và trực tiếp. Ngôn ngữ C++ vẫn tiếp tục phát triển, và vai trò của nó trong các lĩnh vực đòi hỏi hiệu năng cao như game, tài chính, và hệ thống nhúng vẫn không hề suy giảm. 'A Tour of C++' cung cấp nền tảng vững chắc để lập trình viên có thể tiếp tục theo kịp sự phát triển này. Hoàn thành "chuyến tham quan" này không phải là điểm kết thúc, mà là điểm khởi đầu cho một hành trình khám phá sâu hơn, với những công cụ và tư duy đúng đắn để chinh phục một trong những ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ nhất thế giới.

6.1. Bài học cốt lõi cho các nhà phát triển C tương lai

Bài học cốt lõi từ 'A Tour of C++' là tầm quan trọng của việc xây dựng các mức độ trừu tượng. Thay vì lập trình trực tiếp với các kiểu dữ liệu thô, hãy tạo ra các lớp (classes) biểu diễn các khái niệm trong miền vấn đề. Sử dụng các kỹ thuật như RAII (Resource Acquisition Is Initialization) thông qua constructor và destructor để quản lý tài nguyên một cách tự động và an toàn. Ưu tiên sử dụng các thành phần của Standard Template Library (STL) thay vì tự phát minh lại bánh xe. Viết code rõ ràng, đơn giản và trực tiếp. Những nguyên tắc này, được nhấn mạnh xuyên suốt cuốn sách, là nền tảng để trở thành một lập trình viên C++ hiệu quả.

6.2. Sự liên quan của C trong phát triển phần mềm hiện đại

C++ programming language vẫn giữ một vị trí quan trọng trong ngành công nghiệp phần mềm. Khả năng kiểm soát phần cứng ở mức độ thấp, hiệu năng vượt trội và hệ sinh thái thư viện phong phú làm cho nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng đòi hỏi cao. Với sự ra đời của modern C++, ngôn ngữ này đã trở nên an toàn hơn, dễ sử dụng hơn và biểu cảm hơn mà không làm mất đi hiệu năng. 'A Tour of C++' chứng minh rằng C++ không phải là một ngôn ngữ lỗi thời, mà là một công cụ hiện đại, liên tục phát triển để đáp ứng các thách thức mới của ngành phần mềm.

6.3. Bước tiếp theo sau khi hoàn thành A Tour of C

Sau khi hoàn thành "chuyến tham quan" này, lập trình viên sẽ có một cái nhìn tổng quan vững chắc về modern C++. Bước tiếp theo tự nhiên là đi sâu vào các chủ đề đã được giới thiệu. Tài liệu được chính Bjarne Stroustrup gợi ý là cuốn sách 'The C++ Programming Language', nơi mỗi chủ đề được thảo luận chi tiết hơn nhiều. Ngoài ra, việc thực hành thông qua các dự án cá nhân, đóng góp vào các dự án mã nguồn mở, và tham khảo tài liệu trực tuyến như cppreference.com là những cách tuyệt vời để củng cố kiến thức và trở thành một chuyên gia C++. 'A Tour of C++' đã mở ra cánh cửa; việc bước qua và khám phá sâu hơn là hành trình tiếp theo của mỗi lập trình viên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

A Tour of C++ The C++ In-Depth Series BJARNE STROUSTRUP, Editor ‘‘I have made this letter longer than usual, because I lack the time to make it short.’’ — Blaise Pascal The C++ In-Depth Series is a collection of concise and focused books providing real-world pro- grammers with reliable information about the C++ programming language. Selected by the designer and original implementer of C++, Bjarne Stroustrup, and written by experts in the field, each book in this series presents either a single topic, at a technical level appropriate to that topic, or a fast-paced overview, for a quick understanding of broader language features. Its practical approach, in either case, is designed to lift professionals (and aspiring professionals) to the next level of programming skill or knowledge. These short books are meant to be read and referenced without the distraction of unrelated material.

As C++ matures, it becomes increasingly important to be able to separate essential infor- mation from hype and glitz, and to find the deep content and practical guidance needed for contin- ued development. The C++ In-Depth Series provides the background, tools, concepts, techniques, and new approaches that can enable this development, and thereby give readers a valuable, critical edge. A Tour of C++ Bjarne Stroustrup Upper Saddle River, NJ • Boston • Indianapolis • San Francisco New York • Toronto • Montreal • London • Munich • Paris • Madrid Capetown • Sydney • Tokyo • Singapore • Mexico City Many of the designations used by manufacturers and sellers to distinguish their products are claimed as trademarks. Where those designations appear in this book, and the publisher was aware of a trademark claim, the designations have been printed with initial capital letters or in all capitals.

The author and publisher have taken care in the preparation of this book, but make no expressed or implied warranty of any kind and assume no responsibility for errors or omissions. No liability is assumed for incidental or consequential damages in connection with or arising out of the use of the information or programs contained herein. The publisher offers excellent discounts on this book when ordered in quantity for bulk purchases or special sales, which may include electronic versions and/or custom covers and content particular to your business, training goals, marketing focus, and branding interests. For more information, please contact: U.

Corporate and Government Sales [phone] [e-mail] For sales outside the United States, please contact: International Sales [e-mail] Visit us on the Web: informit.com/aw Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Stroustrup, Bjarne. A Tour of C++ / Bjarne Stroustrup. pages cm Includes bibliographical references and index. paper)—ISBN 0-321-958314 (pbk.13’3—dc23 2013002159 Copyright © 2014 by Pearson Education, Inc.

All rights reserved. Printed in the United States of America. This publication is protected by copyright, and permission must be obtained from the publisher prior to any prohibited reproduction, storage in a retrieval system, or transmission in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or likewise. To obtain permission to use material from this work, please submit a written request to Pearson Education, Inc., Permissions Department, One Lake Street, Upper Saddle River, New Jersey 07458, or you may fax your request to [phone].

This book was typeset in Times and Helvetica by the author. ISBN-13: 978-0-321-958310 ISBN-10: 0-321-958314 Text printed in the United States on recycled paper at Edwards Brothers Malloy in Ann Arbor, Michigan. First printing, September 2013 Contents Contents v Preface ix 1 The Basics 1 1.5 Types, Variables, and Arithmetic .8 Pointers, Arrays, and References. 14 2 User-Defined Types 15 2.

21 vi Contents 3 Modularity 23 3.6 Copy and Move .4 Concepts and Generic Programming .8 Template Compilation Model .2 Standard-Library Components .3 Standard-Library Headers and Namespace. 74 7 Strings and Regular Expressions 75 7.5 I/O of User-Defined Types .2 Use of Iterators. 131 viii Contents 12 Numerics 133 12.2 Tasks and threads .6 Waiting for Events. 151 14 History and Compatibility 153 14.

168 Index 171 Preface When you wish to instruct, be brief. – Cicero C++ feels like a new language. That is, I can express my ideas more clearly, more simply, and more directly in C++11 than I could in C++98. Furthermore, the resulting programs are better checked by the compiler and run faster.

Like other modern languages, C++ is large and there are a large number of libraries needed for effective use. This thin book aims to give an experienced programmer an idea of what constitutes modern C++. It covers most major language features and the major standard-library components. This book can be read in just a few hours but, obviously, there is much more to writing good C++ than can be learned in a day.

However, the aim here is not mastery, but to give an overview, to give key examples, and to help a programmer get started. For mastery, consider my The C++ Program- ming Language, Fourth Edition (TC++PL4) [Stroustrup,2013]. In fact, this book is an extended version of the material that constitutes Chapters 2-5 of TC++PL4, also entitled A Tour of C++. I have added extensions and improvements to make this book reasonably self-contained.

The struc- ture of this tour follows that of TC++PL4, so it is easy to find supplementary material. Similarly, the exercises for TC++PL4 that are available on my Web site (www.com) can be used to support this tour. The assumption is that you have programmed before. If not, please consider reading a text- book, such as Programming: Principles and Practice Using C++ [Stroustrup,2009], before contin- uing here.

Even if you have programmed before, the language you used or the applications you wrote may be very different from the style of C++ presented here. As an analogy, think of a short sightseeing tour of a city, such as Copenhagen or New York. In just a few hours, you are given a quick peek at the major attractions, told a few background stories, and usually given some suggestions about what to see next. You do not know the city after such a tour.

You do not understand all you have seen and heard. You do not know how to navigate the formal and informal rules that govern life in the city. To really know a city, you have to live in it, x Preface often for years. However, with a bit of luck, you will have gained a bit of an overview, a notion of what is special about the city, and ideas of what might be of interest to you.

After the tour, the real exploration can begin. This tour presents the major C++ language features as they support programming styles, such as object-oriented and generic programming. It does not attempt to provide a detailed, reference-man- ual, feature-by-feature view of the language. Similarly, it presents the standard libraries in terms of examples, rather than exhaustively.

It does not describe libraries beyond those defined by the ISO standard. The reader can search out supporting material as needed. [Stroustrup,2009] and [Strous- trup,2012] are examples of such material, but there is an enormous amount of material (of varying quality) available on the Web. For example, when I mention a standard library function or class, its definition can easily be looked up, and by examining the documentation of its header (also easily accessible on the Web), many related facilities can be found.

This tour presents C++ as an integrated whole, rather than as a layer cake. Consequently, it does not identify language features as present in C, part of C++98, or new in C++11. Such infor- mation can be found in Chapter 14 (History and Compatibility). Acknowledgments Much of the material presented here is borrowed from TC++PL4 [Stroustrup,2012], so thanks to all who helped completing that book.

Also, thanks to my editor at Addison-Wesley, Peter Gordon, who first suggested that the four Tour chapters from TC++PL4 might be expanded into a reason- ably self-contained and consistent publication of their own. College Station, Texas Bjarne Stroustrup 1 The Basics The first thing we do, let’s kill all the language lawyers. – Henry VI, Part II • Introduction • Programs • Hello, World! • Functions • Types, Variables, and Arithmetic • Scope and Lifetime • Constants • Pointers, Arrays, and References • Tests • Advice 1.1 Introduction This chapter informally presents the notation of C++, C++’s model of memory and computation, and the basic mechanisms for organizing code into a program. These are the language facilities supporting the styles most often seen in C and sometimes called procedural programming.2 Programs C++ is a compiled language.

For a program to run, its source text has to be processed by a com- piler, producing object files, which are combined by a linker yielding an executable program. A C++ program typically consists of many source code files (usually simply called source files). 2 The Basics Chapter 1 source file 1 compile object file 1 link executable file source file 2 compile object file 2 An executable program is created for a specific hardware/system combination; it is not portable, say, from a Mac to a Windows PC. When we talk about portability of C++ programs, we usually mean portability of source code; that is, the source code can be successfully compiled and run on a variety of systems.

The ISO C++ standard defines two kinds of entities: • Core language features, such as built-in types (e., char and int) and loops (e., for-state- ments and while-statements) • Standard-library components, such as containers (e., vector and map) and I/O operations (e., << and getline()) The standard-library components are perfectly ordinary C++ code provided by every C++ imple- mentation. That is, the C++ standard library can be implemented in C++ itself (and is with very minor uses of machine code for things such as thread context switching). This implies that C++ is sufficiently expressive and efficient for the most demanding systems programming tasks. C++ is a statically typed language.

That is, the type of every entity (e., object, value, name, and expression) must be known to the compiler at its point of use. The type of an object determines the set of operations applicable to it.3 Hello, World! The minimal C++ program is int main() { } // the minimal C++ program This defines a function called main, which takes no arguments and does nothing. Curly braces, { }, express grouping in C++. Here, they indicate the start and end of the function body.

The double slash, //, begins a comment that extends to the end of the line. A comment is for the human reader; the compiler ignores comments. Every C++ program must have exactly one global function named main(). The program starts by executing that function.

The int value returned by main(), if any, is the program’s return value to ‘‘the system.’’ If no value is returned, the system will receive a value indicating successful comple- tion. A nonzero value from main() indicates failure. Not every operating system and execution environment make use of that return value: Linux/Unix-based environments often do, but Win- dows-based environments rarely do. Typically, a program produces some output.

Here is a program that writes Hello, World!: #include <iostream> int main() { std::cout << "Hello, World!\n"; } Section 1.3 Hello, World! 3 The line #include <iostream> instructs the compiler to include the declarations of the standard stream I/O facilities as found in iostream. Without these declarations, the expression std::cout << "Hello, World!\n" would make no sense. The operator << (‘‘put to’’) writes its second argument onto its first. In this case, the string literal "Hello, World!\n" is written onto the standard output stream std::cout.

A string literal is a sequence of characters surrounded by double quotes. In a string literal, the backslash character \ followed by another character denotes a single ‘‘special character.’’ In this case, \n is the newline character, so that the characters written are Hello, World! followed by a newline. The std:: specifies that the name cout is to be found in the standard-library namespace (§3.