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(gè)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(gè)語言特性和標(biāo)準(zhǔn)庫組件。對每個(gè)特性或組件，我將給出：
　　基本原理：設(shè)計(jì)這個(gè)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(gè)特性或與其他特性組合使用時(shí)，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(gè)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(shí)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(shí)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(gè)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(dòng)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)間撰寫此書時(shí)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(shí)間撰寫此書時(shí)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(gè)C++版本相比，標(biāo)準(zhǔn)C++是一個(gè)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(shí)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(shí)，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(gè)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(gè)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(gè)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(cuò)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(gè)樣子。要羅列出每個(gè)人會有一點(diǎn)不公平，但一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)可編寫高質(zhì)量的用戶定義類型庫的工具。一個(gè)“高質(zhì)量的庫”是指這樣的庫，它以一個(gè)或幾個(gè)方便、安全且高效的類的形式，給用戶提供了一個(gè)概念。在這個(gè)環(huán)境中，安全意味著這個(gè)類在庫的使用者與它的供方之間構(gòu)成了一個(gè)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(shí)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(gè)教材式的導(dǎo)引，第11章到第13章展現(xiàn)的是一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)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(gè)：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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)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(gè)類就是一個(gè)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(dòng)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(gè)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(cuò)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