前序

2014年,Patrice Roy首次加入加拿大C++标准化代表团时,我就注意到他独特的思维方式。他拥有一种非凡的能力,能轻松理清复杂的技术概念,并以惊人表述力进行呈现 —— 这项技能在他撰写本书时,发挥了巨大作用。

还是2014年,我有幸与Patrice在C++标准化社区共事。期间他积极参与ISO C++、CPPCON会议,以及我的SG14工作组的工作。他的职业素养和清晰表述复杂技术能力在本书中体现得淋漓尽致。这不仅仅是一本规则集锦,更是一次探索C++与内存交互原理的旅程。从“对象”的基础定义,到指针与引用的微妙差异;Patrice以严谨的态度,引导读者了解这些基础的构建块。

他清晰且精准地探讨了对象生命周期、内存对齐,以及未定义行为潜在陷阱等颇具挑战性的主题。内存管理是现代C++编程的核心,却也是最难掌握的技术。当Patrice向我提及这本书时,我立刻意识到他是探讨该主题的最佳人选。多年来与Patrice的合作,让我见证了他将复杂概念转化为易于理解、可操作知识的能力。他的技术专长与教学热情相结合,使他成为C++领域当之无愧的思想领袖和教育者。他同时也是我见过最真诚、善良且正直的人。

他毫不回避那些棘手的问题,深入探讨对象生命周期、内存对齐、填充字节,以及永恒的内存泄漏风险等难题。这本书展现了Patrice循序渐进的启发式教学天赋。他从基础概念入手:究竟什么是C++中的对象?指针和引用的本质区别是什么?这些看似简单的问题背后,都有着影响编码实践的微妙答案。在此基础上,他将带您进入更复杂的领域:对象生命周期、对齐要求、填充字节,以及避免内存泄漏的永恒挑战。

多年从事C++原子操作和内存模型研究的过程中,我特别欣赏本书从第一性原理构建知识体系的方式。第1章为对象和内存表示奠定了基础,第2章则勇敢直面未定义行为等连资深开发者都可能中的陷阱 —— 这让我想起自己在实现C++事务性内存时的切身经历:了解边界情况,至关重要。

作为深耕C++编译器、语言设计、安全性、AI(尤其是并行计算和内存模型)二十余年的从业者,我赞赏本书在实践指导与理论基础间的平衡。从第1章的基础概念,逐步过渡到复杂内存管理技术的编排方式,也反映了大多数C++开发者必须经历的学习路径。

多年来与Patrice共事的经历让我确信,其教学和写作方式体现了一位深谙C++精髓、理解开发者困境的资深专家的特质。通过清晰的讲解和实践洞见,本书不仅关乎内存管理,更教会读者在各个抽象层级上编写更优质、更安全、更具表达力的C++代码。

本书的独特之处在于其层层递进的知识构建方式,始终将底层细节与高层设计原则相联系。第3章关于类型转换和常量正确性的内容远超语法层面,示范了如何通过代码清晰表达意图,并利用类型系统构建安全网。第4章深入探讨析构函数和RAII范式,生动诠释了为何C++至今仍是资源管理最强大的工具,让开发者能编写既健壮又整洁的代码。

后续章节对智能指针和RAII的阐述展现了现代C++的精髓 —— 如何通过类型系统和对象生命周期语义编写更安全优雅的代码。这完美印证了我主持多个C++标准化工作组时秉持的理念:C++应提供强大的抽象能力,同时仍需给予开发者精确的控制权。

作为长期参与C++标准演进、主导并行与异构编程模型开发的实践者,我的职业生涯始终在高层抽象与底层优化间寻找平衡点。无论是开发高性能计算(HPC)系统、突破AI/ML框架边界,还是为安全关键系统设计健壮的编程模型,我经常回想两个问题:如何高效管理资源?如何编写既强大又可维护的代码?无论您是学习C++的学生、渴望精进的专业开发者,还是希望深入理解内存模型的资深开发者,本书都是不可多得的。Patrice成功创作了一部既全面又易懂的指南,透彻解析了C++最重要的主题。

这不仅仅是一本技术手册,更是一场与导师的对话(Patrice就是我的导师)。他的文字透露出历经C++锋芒后对其潜力产生的深刻敬意,所有示例都源自真实场景而非刻意构造。

现在,请开始阅读之旅吧。让Patrice的专业指引,助您在C++领域达到新的高度。

—— Michael Wong

杰出工程师,ISO C++标准创始方向组主席

C++基金会创始董事

SG14(游戏开发/低延迟/金融嵌入式)主席

SG19(机器学习)主席

《并发技术规范2》《事务性内存技术规范1/2》编辑

加拿大全编程语言委员会(SC22)主席

自动驾驶汽车功能安全委员会(TC22/SC32)主席