The C++ Programming Language, Fourth Edition所有計(jì)算機(jī)科學(xué)問題，都可以通過引入一個新的間接層次來解決，那些已有過多間接層次的問題除外。
　　——David J. Wheeler與C++98標(biāo)準(zhǔn)相比，C++11標(biāo)準(zhǔn)讓我可以更清晰、更簡潔而且更直接地表達(dá)自己的想法。而且，新版本的編譯器可以對程序進(jìn)行更好的檢查并生成更快的目標(biāo)程序。因此，C++11給人的感覺就像是一種新語言一樣。
　　在本書中，我追求完整性（completeness）。我會介紹專業(yè)程序員可能需要的每個語言特性和標(biāo)準(zhǔn)庫組件。對每個特性或組件，我將給出：
　　基本原理：設(shè)計(jì)這個特性（組件）是為了幫助解決哪類問題？其設(shè)計(jì)原理是什么？它有什么根本的局限？規(guī)范：它該如何定義？我將以專業(yè)程序員為目標(biāo)讀者來選擇內(nèi)容的詳略程度，對于要求更高的C++語言研究者，有很多ISO標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)可供查閱。
　　例子：當(dāng)單獨(dú)使用這個特性或與其他特性組合使用時，如何用好它？其中的關(guān)鍵技術(shù)和習(xí)慣用法是怎樣的？在程序的可維護(hù)性和性能方面是否有一些隱含的問題？多年來，無論是C++語言本身還是它的使用，都已經(jīng)發(fā)生了巨大改變。從程序員的角度，大多數(shù)改變都屬于語言的改進(jìn)。與之前的版本相比，當(dāng)前的ISO C++標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 14882-2011，通常稱為C++11）在編寫高質(zhì)量代碼方面無疑是一個好得多的工具。但是它好在哪里？現(xiàn)代C++語言支持什么樣的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格和技術(shù)？這些技術(shù)靠哪些語言特性和標(biāo)準(zhǔn)庫特性來支撐？精練、正確、可維護(hù)性好、性能高的C++代碼的基本構(gòu)建單元是怎樣的？本書將回答這些關(guān)鍵問題。很多答案已經(jīng)不同于1985、1995或2005等舊版本的C++語言了：C++在進(jìn)步。
　　C++是一種通用程序設(shè)計(jì)語言，它強(qiáng)調(diào)富類型、輕量級抽象的設(shè)計(jì)和使用。C++特別適合開發(fā)資源受限的應(yīng)用，例如可在軟件基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)現(xiàn)的那些應(yīng)用。那些花費(fèi)時間學(xué)習(xí)高質(zhì)量代碼編寫技術(shù)的程序員將會從C++語言受益良多。C++是為那些嚴(yán)肅對待編程的人而設(shè)計(jì)的。人類文明已經(jīng)嚴(yán)重依賴軟件，編寫高質(zhì)量的軟件非常重要。
　　目前已經(jīng)部署的C++代碼達(dá)到數(shù)十億行，因此程序穩(wěn)定性備受重視——很多1985年和1995年編寫的C++代碼仍然運(yùn)行良好，而且還會繼續(xù)運(yùn)行幾十年。但是，對所有這些應(yīng)用程序，都可以用現(xiàn)代C++語言寫出更好的版本；如果你墨守成規(guī)，將來寫出的代碼將會是低質(zhì)量、低性能的。對穩(wěn)定性的強(qiáng)調(diào)還意味著，你現(xiàn)在遵循標(biāo)準(zhǔn)寫出的代碼，在未來幾十年中會運(yùn)行良好。本書中所有代碼都遵循2011 ISO C++標(biāo)準(zhǔn)。
　　本書面向三類讀者：
　　想知道最新的ISO C++標(biāo)準(zhǔn)都提供了哪些新特性的C++程序員。
　　好奇C++到底提供了哪些超越C語言的特性的C程序員。
　　具備Java、C#、Python和Ruby等編程語言背景，正在探尋“更接近機(jī)器”的語言，即更靈活、提供更好的編譯時檢查或是更好性能的語言的程序員。
　　自然，這三類讀者可能是有交集的——一個專業(yè)軟件開發(fā)者通常掌握多門編程語言。
　　本書假定目標(biāo)讀者是程序員。如果你想問“什么是for循環(huán)？”或是“什么是編譯器？”，那么本書現(xiàn)在還不適合你，我向你推薦我的另一本書《C++程序設(shè)計(jì)原理與實(shí)踐》，這本書適合作為程序設(shè)計(jì)和C++語言的入門書籍。而且，我假定讀者是較為成熟的軟件開發(fā)者。如果你的問題是“為什么要費(fèi)力進(jìn)行測試？”或者認(rèn)為“所有語言基本都是一樣的，給我看語法就可以了”，甚至確信存在一種適合所有任務(wù)的完美語言，那么本書也不適合你。
　　相對于C++98，C++11提出了哪些改進(jìn)和新特性呢？適合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的機(jī)器模型會涉及大量并發(fā)處理。為此，C++11提供了用于系統(tǒng)級并行編程（如使用多核）的語言和標(biāo)準(zhǔn)庫特性。C++11還提供了正則表達(dá)式處理、資源管理指針、隨機(jī)數(shù)、改進(jìn)的容器（包括哈希表）以及其他很多特性。此外，C++11還提供了通用和一致的初始化機(jī)制、更簡單的for語句、移動語義、基礎(chǔ)的Unicode支持、lambda表達(dá)式、通用常量表達(dá)式、控制類缺省定義的能力、可變參數(shù)模板、用戶定義的字面值常量和其他很多新特性。請記住，這些標(biāo)準(zhǔn)庫和語言特性的目標(biāo)就是支撐那些用來開發(fā)高質(zhì)量軟件的程序設(shè)計(jì)技術(shù)。這些特性應(yīng)該組合使用——將它們看作蓋大樓的磚，而不應(yīng)該相互隔離地單獨(dú)使用來解決特定問題。計(jì)算機(jī)是一種通用機(jī)器，而C++在其中起著重要作用。特別是，C++的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是足夠靈活和通用，以便處理那些連它的設(shè)計(jì)者都未曾想象過的未來難題。
　　致謝除了本書上一版致謝提及的人之外，我還要感謝Pete Becker、Hans-J. Boehm、Marshall Clow、Jonathan Coe、Lawrence Crowl、Walter Daugherty、J. Daniel Garcia、Robert Harle、Greg Hickman、Howard Hinnant、Brian Kernighan、Daniel Krügler、Nevin Liber、Michel Michaud、Gary Powell、Jan Christiaan van Winkel和Leor Zolman。沒有他們的幫助，本書的質(zhì)量要差得多。
　　感謝Howard Hinnant為我解答很多有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)庫的問題。
　　Andrew Sutton是Origin庫的作者，模板相關(guān)章節(jié)中很多模擬概念的討論都是基于這個測試平臺的。他還是Matrix庫的作者，這是第29章的主題。Origin庫是開源的，在互聯(lián)網(wǎng)上搜索“Origin”和“Andrew Sutton”就能找到。
　　感謝我指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計(jì)班，他們從第一部分中找出的問題比其他任何人都多。
　　假如我能遵照審閱人的所有建議，毫無疑問會大幅度提高本書的質(zhì)量，但篇幅上也會增加數(shù)百頁。每個專家審閱人都建議增加技術(shù)細(xì)節(jié)、進(jìn)階示例和很多有用的開發(fā)規(guī)范；每個新手審閱人（或教育工作者）都建議增加示例；而大多數(shù)審閱人都（正確地）注意到本書的篇幅可能過長了。
　　感謝普林斯頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系，特別感謝Brian Kernighan教授，在我利用部分休假時間撰寫此書時給予我熱情接待。
　　感謝劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，特別感謝Andy Hopper教授，在我利用部分休假時間撰寫此書時給予我熱情接待。
　　感謝編輯Peter Gordon以及他在Addison-Wesley的出版團(tuán)隊(duì)，感謝你們的幫助和耐心。
　　Bjarne Stroustrup于得克薩斯大學(xué)城第3版前言The C++ Programming Language, Fourth Edition去編程就是去理解。
　　——Kristen Nygaard我覺得用C++編程比以往更令人愉快。在過去這些年里，C++在支持設(shè)計(jì)和編程方面取得了令人振奮的進(jìn)步，針對其使用的大量新技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)出來了。然而，C++并不只是好玩。普通的程序員在幾乎所有種類和規(guī)模的開發(fā)項(xiàng)目上，在生產(chǎn)率、可維護(hù)性、靈活性和質(zhì)量方面都取得了顯著的進(jìn)步。到今天為止，C++已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了我當(dāng)初期望中的絕大部分，還在許多我原來根本沒有夢想過的工作中取得了成功。
　　本書介紹的是標(biāo)準(zhǔn)C++以及由C++所支持的關(guān)鍵編程技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)。與本書第1版所介紹的那個C++版本相比，標(biāo)準(zhǔn)C++是一個經(jīng)過了更仔細(xì)推敲的更強(qiáng)大的語言。各種新的語言特征，如名字空間、異常、模板，以及運(yùn)行時類型識別，使人能以比過去更直接的方式使用許多技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)庫使程序員能夠從比基本語言高得多的層面上起步。
　　本書第2版中大約有三分之一的內(nèi)容來自第1版。第3版則重寫了更大的篇幅。它提供的許多東西是大部分有經(jīng)驗(yàn)的程序員也需要的，與此同時，本書也比它的以前版本更容易讓新手入門。C++使用的爆炸性增長和由此帶來的海量經(jīng)驗(yàn)積累使這些成為可能。
　　一個功能廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫定義使我能以一種與以前不同的方式介紹C++的各種概念。與過去一樣，本書對C++的介紹與任何特定的實(shí)現(xiàn)都沒有關(guān)系；與過去一樣，教材式的各章還是采用“自下而上”的方式，使每種結(jié)構(gòu)都是在定義之后才使用。無論如何，使用一個設(shè)計(jì)良好的庫遠(yuǎn)比理解其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)容易得多。因此，假定讀者在理解標(biāo)準(zhǔn)庫的內(nèi)部工作原理之前，就可以利用它提供許多更實(shí)際、更有趣的例子。標(biāo)準(zhǔn)庫本身也是程序設(shè)計(jì)示例和設(shè)計(jì)技術(shù)的豐富源泉。
　　本書將介紹每種主要的C++語言特征和標(biāo)準(zhǔn)庫，它是圍繞著語言和庫功能組織起來的。當(dāng)然，各種特征都將在使用它們的環(huán)境中介紹。也就是說，這里所關(guān)注的是將語言作為一種設(shè)計(jì)和編程的工具，而不是語言本身。本書將展示那些使C++卓有成效的關(guān)鍵技術(shù)，講述為掌握它們所需要的基本概念。除了專門闡釋技術(shù)細(xì)節(jié)的那些地方之外，其他示例都取自系統(tǒng)軟件領(lǐng)域。另一本與本書配套出版的書《帶標(biāo)注的C++語言標(biāo)準(zhǔn)》（The Annotated C++ Language Standard），將給出完整的語言定義，所附標(biāo)注能使它更容易理解。
　　本書的基本目標(biāo)就是幫助讀者理解C++所提供的功能將如何支持關(guān)鍵的程序設(shè)計(jì)技術(shù)。這里的目標(biāo)是使讀者能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越簡單地復(fù)制示例并使之能夠運(yùn)行，或者模仿來自其他語言的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。只有對隱藏在語言背后的思想有了很好的理解之后，才能真正掌握這個語言。如果有一些具體實(shí)現(xiàn)的文檔的輔助，這里所提供的信息就足以對付具有挑戰(zhàn)性的真實(shí)世界中的重要項(xiàng)目。我的希望是，本書能幫助讀者獲得新的洞察力，使他們成為更好的程序員和設(shè)計(jì)師。
　　致謝除了第1版和第2版的致謝中所提到的那些人之外，我還要感謝Matt Austern、Hans Boehm、Don Caldwell、Lawrence Crowl、Alan Feuer、Andrew Forrest、David Gay、Tim Griffin、Peter Juhl、Brian Kernighan、Andrew Koenig、Mike Mowbray、Rob Murray、Lee Nackman、Joseph Newcomer、Alex Stepanov、David Vandevoorde、Peter Weinberger和Chris Van Wyk，他們對第3版各章的初稿提出了許多意見。沒有他們的幫助和建議，這本書一定會更難理解，包含更多的錯誤，沒有這么完整，當(dāng)然也可能稍微短一點(diǎn)。
　　我還要感謝C++標(biāo)準(zhǔn)化委員會的志愿者們，是他們完成了規(guī)模宏大的建設(shè)性工作，才使C++具有它今天這個樣子。要羅列出每個人會有一點(diǎn)不公平，但一個也不提就更不公平，所以我想特別提及Mike Ball、Dag Brück、Sean Corfield、Ted Goldstein、Kim Knuttila、Andrew Koenig、Dmitry Lenkov、Nathan Myers、Martin O’Riordan、Tom Plum、Jonathan Shopiro、John Spicer、Jerry Schwarz、Alex Stepanov和Mike Vilot，他們中的每個人都在C++及其標(biāo)準(zhǔn)庫的某些方面直接與我合作過。
　　在這本書第一次印刷之后，許多人給我發(fā)來電子郵件，提出更正和建議。我已經(jīng)在本書的結(jié)構(gòu)中響應(yīng)了他們的建議，使后來出版的版本大為改善。將本書翻譯到各種語言的譯者也提供了許多澄清性的意見。作為對這些讀者的回應(yīng)，我增加了附錄D和附錄E。讓我借這個機(jī)會感謝他們之中特別有幫助的幾位：Dave Abrahams、Matt Austern、Jan Bielawski、Janina Mincer Daszkiewicz、Andrew Koenig、Dietmar Kühl、Nicolai Josuttis、Nathan Myers、Paul E. Sevin?、Andy Tenne-Sens、Shoichi Uchida、Ping-Fai（Mike） Yang和Dennis Yelle。
　　Bjarne Stroustrup于新澤西默里山第2版前言The C++ Programming Language, Fourth Edition前路漫漫。
　　——Bilbo Baggins正如在本書的第1版中所承諾的，C++為滿足其用戶的需要正在不斷地演化。這一演化過程得益于許多有著極大的背景差異，在范圍廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中工作的用戶們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)。在第1版出版后的六年中，C++的用戶群體擴(kuò)大了不止百倍，人們學(xué)到了許多東西，發(fā)現(xiàn)了許多新技術(shù)并通過了實(shí)踐的檢驗(yàn)。這些技術(shù)中的一些也在這一版中有所反映。
　　在過去六年里所完成的許多語言擴(kuò)展，其基本宗旨就是將C++提升為一種服務(wù)于一般性的數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的語言，特別是提升為一個可編寫高質(zhì)量的用戶定義類型庫的工具。一個“高質(zhì)量的庫”是指這樣的庫，它以一個或幾個方便、安全且高效的類的形式，給用戶提供了一個概念。在這個環(huán)境中，安全意味著這個類在庫的使用者與它的供方之間構(gòu)成了一個特殊的類型安全的界面；高效意味著與手工寫出的C代碼相比，這種庫的使用不會給用戶強(qiáng)加明顯的運(yùn)行時間上或空間上的額外開銷。
　　本書介紹的是完整的C++語言。從第1章到第10章是一個教材式的導(dǎo)引，第11章到第13章展現(xiàn)的是一個有關(guān)設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)問題的討論，最后包含了完整的C++參考手冊。自然，在原來版本之后新加入的特征和變化已成為這個展示的有機(jī)組成部分。這些特征包括：經(jīng)過精化后的重載解析規(guī)則和存儲管理功能，以及訪問控制機(jī)制、類型安全的連接、const和static成員函數(shù)、抽象類、多重繼承、模板和異常處理。
　　C++是一個通用的程序設(shè)計(jì)語言，其核心應(yīng)用領(lǐng)域是最廣泛意義上的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。此外，C++還被成功地用到許多無法稱為系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域中。從最摩登的小型計(jì)算機(jī)到最大的超級計(jì)算機(jī)上，以及幾乎所有操作系統(tǒng)上都有C++的實(shí)現(xiàn)。因此，本書描述的是C++語言本身，并不想試著去解釋任何特殊的實(shí)現(xiàn)、程序設(shè)計(jì)環(huán)境或者庫。
　　本書中給出的許多類的示例雖然都很有用，但也還是應(yīng)該歸到“玩具”一類。與在完整的精益求精的程序中做解釋相比，這里所采用的解說風(fēng)格能更清晰地呈現(xiàn)那些具有普遍意義的原理和極其有用的技術(shù)，在實(shí)際例子中它們很容易被細(xì)節(jié)所淹沒。這里給出的大部分有用的類，如鏈接表、數(shù)組、字符串、矩陣、圖形類、關(guān)聯(lián)數(shù)組等，在廣泛可用的各種商品和非商品資源中，都有可用的“防彈”或“金盤”版本。那些“具有工業(yè)強(qiáng)度”的類和庫中的許多東西，實(shí)際上不過是在這里可以找到的玩具版本的直接或間接后裔。
　　與第1版相比，這一版更加強(qiáng)調(diào)本書在教學(xué)方面的作用。然而，這里的敘述仍然是針對有經(jīng)驗(yàn)的程序員，并努力不去輕視他們的智慧和經(jīng)驗(yàn)。有關(guān)設(shè)計(jì)問題的討論有了很大的擴(kuò)充，作為對讀者在語言特征及其直接應(yīng)用之外的要求的一種回應(yīng)。技術(shù)細(xì)節(jié)和精確性也有所增強(qiáng)。特別是，這里的參考手冊體現(xiàn)了在這個方向上多年的工作。我的目標(biāo)是提供一本具有足夠深度的書籍，使大部分程序員能在多次閱讀中都有所收獲。換句話說，這本書給出的是C++語言，它的基本原理，以及使用時所需要的關(guān)鍵性技術(shù)。歡迎欣賞！
　　致謝除了在第1版前言的致謝里所提到的人們之外，我還要感謝Al Aho、Steve Buroff、Jim Coplien、Ted Goldstein、Tony Hansen、Lorraine Juhl、Peter Juhl、Brian Kernighan、Andrew Koenig、Bill Leggett、Warren Montgomery、Mike Mowbray、Rob Murray、Jonathan Shopiro、Mike Vilot和Peter Weinberger，他們對第2版的初稿提出了許多意見。許多人對C++從1985年到1991年的開發(fā)有很大影響，我只能提及其中幾個：Andrew Koenig，Brian Kernighan，Doug McIlroy和Jonathan Shopiro。還要感謝參考手冊“外部評閱”的許多參與者，以及在X3J16的整個第一年里一直在其中受苦的人們。
　　Bjarne Stroustrup于新澤西默里山第1版前言The C++ Programming Language, Fourth Edition語言磨礪了我們思維的方式，也決定著我們思考的范圍。
　　——B. L. WhorfC++是一種通用的程序設(shè)計(jì)語言，其設(shè)計(jì)就是為了使認(rèn)真的程序員工作得更愉快。除了一些小細(xì)節(jié)之外，C++是C程序設(shè)計(jì)語言的一個超集。C++提供了C所提供的各種功能，還為定義新類型提供了靈活而有效的功能。程序員可以通過定義新類型，使這些類型與應(yīng)用中的概念緊密對應(yīng)，從而把一個應(yīng)用劃分成許多容易管理的片段。這種程序構(gòu)造技術(shù)通常被稱為數(shù)據(jù)抽象。某些用戶定義類型的對象包含著類型信息，這種對象就可以方便而安全地用在那種對象類型無法在編譯時確定的環(huán)境中。使用這種類型的對象的程序通常被稱為是基于對象的。如果用得好，這些技術(shù)可以產(chǎn)生出更短、更容易理解，而且也更容易管理的程序。
　　C++里的最關(guān)鍵概念是類。一個類就是一個用戶定義類型。類提供了對數(shù)據(jù)的隱藏，數(shù)據(jù)的初始化保證，用戶定義類型的隱式類型轉(zhuǎn)換，動態(tài)類型識別，用戶控制的存儲管理，以及重載運(yùn)算符的機(jī)制等。在類型檢查和表述模塊性方面，C++提供了比C好得多的功能。它還包含了許多并不直接與類相關(guān)的改進(jìn)，包括符號常量、函數(shù)的在線替換、默認(rèn)函數(shù)參數(shù)、重載函數(shù)名、自由存儲管理運(yùn)算符，以及引用類型等。C++保持了C高效處理硬件基本對象（位、字節(jié)、字、地址等）的能力。這就使用戶定義類型能夠在相當(dāng)高的效率水平上實(shí)現(xiàn)。
　　C++及其標(biāo)準(zhǔn)庫也是為了可移植性而設(shè)計(jì)的。當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)能夠在大多數(shù)支持C的系統(tǒng)上運(yùn)行。C的庫也能用于C++程序，而且大部分支持C程序設(shè)計(jì)的工具也同樣能用于C++。
　　本書的基本目標(biāo)就是幫助認(rèn)真的程序員學(xué)習(xí)這個語言，并將它用于那些非平凡的項(xiàng)目。書中提供了有關(guān)C++的完整描述，許多完整的例子，以及更多的程序片段。
　　致謝如果沒有許多朋友和同事持之以恒的使用、建議和建設(shè)性的批評，C++絕不會像它現(xiàn)在這樣成熟。特別地，Tom Cargill、Jim Coplien、Stu Feldman、Sandy Fraser、Steve Johnson、Brian Kernighan、Bart Locanthi、Doug McIlroy、Dennis Ritchie、Larry Rosler、Jerry Schwarz和Jon Shopiro對語言發(fā)展提供了重要的思想。Dave Presotto寫出了流I/O庫的當(dāng)前實(shí)現(xiàn)。
　　此外，還有幾百人對C++及其編譯器的開發(fā)做出了貢獻(xiàn)：給我提出改進(jìn)的建議，描述所遇到的問題，告訴我編譯中的錯誤等。我只能提及其中的很少幾位：Gary Bishop，Andrew Hume，Tom Karzes，Victor Milenkovic，Rob Murray，Leonie Rose，Brian Schmult和Gary Walker。
　　許多人在本書的撰寫過程中為我提供了幫助，特別值得提出的是Jon Bentley、Laura Eaves、Brian Kernighan、Ted Kowalski、Steve Mahaney、Jon Shopiro，以及參加1985年7月26 ~ 27日俄亥俄州哥倫布貝爾實(shí)驗(yàn)室C++課程的人們。
　　Bjarne Stroustrup于新澤西默里山