如何学好C++语言/C语言/

转载自： 酷 壳 – CoolShell.cn 

C++学习

• C++是最难的语言。这个世界上最难的编程语言可能非C++莫属了。你千万不要以为几天就可以学好C++，C++的学习曲线是相当BT的，你可以看看这篇文章。C++是一门很自由的语言，自由到了有点BT和恐怖的地步。我甚至认为C++并不是一门成熟的编程语言，因为太容易犯错了。所以，你一定要在一开始就要有很小心谨慎的态度，并把C++当成一种难以训服的猛兽来看待。

• 多问“为什么要这样”的问题。学习C++一定要多问几个“为什么是这样”，“凭什么要这样”的问题。比如：很多人知道C++有拷贝构造函数和初始化列表，但你真的知道为什么要有拷贝构造函数？为什么要有初始化列表吗？为什么要有template，为什么要有RTTI，为什么不是别的呢？难道就是为了让一门语言变得Cool一些吗？完全不是这样的，C++中的任何一个feature都有些实实在在的原因，你一定要去了解为什么要把C++设计成这样的原因，你才能学好C++。有空看看《C++演化和设计》一书。

• 看书，大量的C++书。你可以按如下先后顺序阅读（下面这些书，我花了大约4-5年的时间，今天我还在随时温习）
  • 《C++ Primer》，这本初级读本可能让会你啃得很痛苦，所有的语言的特性和为什么都在里面了，好好读读。当然由C++之父写的《C++程序设计语言》也不错。两本看一本就好了（我看的是前者）。
  • 了解C++的语法仅仅是万里长征的第一步，你还需要看看《Effective C++》和《More Effective C++》这两本书并不厚，但我从02年就一直看到现在，每次读我都有新的体会，这两本书太经典了。如果你对C语言不熟，这两本书会让你回去补C语言的课。
  • Think in C++同样是另一本经典之极的书，学c++必读，但是中文版的翻译的很不好，所以还是去读英文版的吧。
  • 《C++沉思录》同样非常值得一读，这里教的不是编程，而是思考的方法，这是相当珍贵的。
  • 《Exceptional C++》和《More Exceptional C++》让你看看各种问题的解决方法和一些常见的经典错误。
  • 《Advanced C++》和《Modern C++》可以让你知道C++各种神奇的用法。
  • 《泛型编程与STL》是把C++实践到了极致的东西。很强大。STL——神一样的模板库（容器，算法和函数对象），不得不服。
  • 《深入探索C++对象模型》让你了解编译器下的C++是什么样的，让你了解C++的性能并不差。这个对于C++的程序员太关键了。我以前写过的《C++虚函数表解析》还有《C++对象内存布局》属于这个范畴。

• 和Java语言做对比。我个人以为Java对C++这个并不成熟的语言做了很多调整，规范和限制。所以，对比一下Java和C++，想一想，为什么一些东西在C++中可以做，但在Java中却不行。比如：Java的异常是必需要catch的，不然就会编译不通过。为什么Java不提供操作符重载？为什么Java会引入接口来做多重继承？为什么Java没有像C++那样的I/O字符流？为什么Java不支持指针？为什么Java可以做到垃圾回收？等等。Java体现着很多面向对象设计的东西，学习Java有助于你学会怎么更好地使用C++来编程。

• 面向对象设计 。虽然面向对象可能是个骗局。但是我觉得面向对象设计中的一些实践非常的不错，比如，单一原则，依赖倒置原则，等等，都非常地经典。《设计模式》必需一读，《面向对象的分析和设计》可以一读。但不可以设计模式为中心来编程，而应该是用设计模式来解藕。

• 类库学习。看看MFC是怎么封装Windows API的，看看ACE是怎么面向对象的，看看boost是怎么玩面向对象的，看看CPPUnit又是怎么设计的。当然，Java的JDK中有太多的设计模式，可以参考。

希望没有吓到大家，并欢迎大家补充。

—————更新 2011/03/30 19:20————

更新几个观点：

• 1）我不擅长写书评，所以推荐的这些书可能会让你有点看点没有感觉，你可以上豆瓣或是China-pub上看看书评。
• 2）C++有很多奇淫技巧，有的很BT，包括虚函数表，也许会有人觉得有点没意思，但我觉得很有意思，一方面可以了解一门语言的实现细节，另一方面可以开阔思路。我从学习这些知识中受益很多。
• 3）上述是我的个人的学习历程，我觉得对我很有效，所以是经验之谈。
• 4）这类的文章在网上有很多很多，我不是第一个写这样的文章，我也不是写得最好的，我并不希望用长篇大论来谈论什么。只是想给大家了解一下大概的学习样子。毕竟，C++博大精深，任何一篇文章都无法说好。不如就简单一些。

C学习

下面是我给这位朋友的一些建议：

• 鼓励并为你叫好。我鼓励你想要去学C语言的想法和精神，很多人都觉得C语言好学，其实并不然。（你可以看看《C语言的迷题》）现在的这个社会更多地去关注那些时髦的技术，而忽略了这个流行了40+年的C语言。一门技术如果能够流行40多年，这才是你需要去关注和学习的技术，而不是那些刚出来的技术（过度炒作的技术，Windows编程史）。这才是踏踏实实的精神。

• 不要找借口。这一条路走下来并不容易，不要给自己找借口。我最不喜欢听到的就是“很忙，没有时间”这样的借口。我以前在银行做项目，早9点到晚10点，周一到周六，我一样可以每天抽1个小时来看书和专研，一年下来也能精读5、6本书。我现在的工作项目和招聘任务很紧张，刚生的小孩只有自己和老婆两人带，还需要准备讲课，但是我还是能够找到时间看文章写文章维护酷壳。所以，我可以告诉你，“时间就像乳沟，只要你肯挤，就一定会有”。

• 学好C语言和系统编程。我认为，学好编程有四个方面：语言、算法和数据结构、系统调用和设计。
  • 语言。我可以告诉你C语言有两大主题你要好好学，一个是内存管理，一个是指针！这个世界上90%以上的C/C++出的严重性错误全是和这两个有关。不要看谭浩强的那本书，那本是本烂书。推荐这本书给你《C程序设计语言（第2版·新版）》
  • 算法和数据结构。我认为，用C语言实现算法和数据结构莫过于最爽的事情。推荐你看这本书——算法:C语言实现(第1～4部分)基础知识、数据结构、排序及搜索(原书第3版)，还有那本经典的《算法导论》
  • 系统编程。Windows下推荐两本书——《Windows 程序设计 》和《Windows核心编程》，Unix/Linux下推荐两本书——《Unix高级环境编程》和《Unix网络编程卷1，套接字》《Unix网络编程卷2，进程间通信》尤其是《Unix网络编程》这本书，一通百通，无论Windows还是Unix/Linux，都是一样的。
  • 系统设计。关于设计方面，我全力推荐《Unix编程艺术》，看完以后，你就明白什么是真正的编程文化了。然后，当你看到Windows的Fans的某些言论时，你就知道什么叫一笑了之了。

如果你能在2-3年内精读完这些书，并全部融会贯通，那么你就明白什么是一览众山小的感觉了！我足足花了5年时间才算是真正全部读完这些书的。最后，祝你好运！努力！

——-更新：2011/03/29 20:00——-

我想，这篇文章主要想告诉大家这么几件事：

• 编程编到一定时候，你就需要了解底层系统的机制，否则，知其然不知所以然。
• 我没有否定非C的程序员的逻辑，真正的逻辑是——如果你想要了解底层机制，请学习C语言和操作系统。
• 40多年的Unix/C影响深远。包括影响了Windows。如果你想一通百通，一定要了解Unix。那是计算机文化真正的根。
• 不要肤浅地去思考问题。比如，不要以为一个DBA就不会考虑数据库引擎的内存页面的问题。也不要以为Web程序员就不需要了解后台的服务器和脚本的运行性能以及TCP/IP的问题。

高手往往都是有很强的系统的基础知识的，表面的东西永远是肤浅的。

--------------------------------------------------------------------------

进阶加深

1、 C语言和操作系统调用

• 重新学C语言，理解指针和内存模型，用C语言实现一下各种经典的算法和数据结构。推荐《计算机程序设计艺术》、《算法导论》和《编程珠玑》。
• 学习（麻省理工免费课程）计算机科学和编程导论
• 学习（麻省理工免费课程）C语言内存管理
• 学习Unix/Linux系统调用（Unix高级环境编程），，了解系统层面的东西。
  • 用这些系统知识操作一下文件系统，用户（实现一个可以拷贝目录树的小程序）
  • 用fork/wait/waitpid写一个多进程的程序，用pthread写一个多线程带同步或互斥的程序。多进程多进程购票的程序。
  • 用signal/kill/raise/alarm/pause/sigprocmask实现一个多进程间的信号量通信的程序。
  • 学会使用gcc和gdb来编程和调试程序（参看我的《用gdb调试程序》）
  • 学会使用makefile来编译程序。（参看我的《跟我一起写makefile》）
  • IPC和Socket的东西可以放到高级中来实践。
• 学习Windows SDK编程（Windows 程序设计 ，MFC程序设计）
  • 写一个窗口，了解WinMain/WinProcedure，以及Windows的消息机制。
  • 写一些程序来操作Windows SDK中的资源文件或是各种图形控件，以及作图的编程。
  • 学习如何使用MSDN查看相关的SDK函数，各种WM_消息以及一些例程。
  • 这本书中有很多例程，在实践中请不要照抄，试着自己写一个自己的例程。
  • 不用太多于精通这些东西，因为GUI正在被Web取代，主要是了解一下Windows 图形界面的编程。@virushuo 说：“ 我觉得GUI确实不那么热门了，但充分理解GUI工作原理是很重要的。包括移动设备开发，如果没有基础知识仍然很吃力。或者说移动设备开发必须理解GUI工作，或者在win那边学，或者在mac/iOS上学”。

2、学习Java

• Java 的学习主要是看经典的Core Java 《Java 核心技术编程》和《Java编程思想》（有两卷，我仅链了第一卷，足够了，因为Java的图形界面了解就可以了）
• 学习JDK，学会查阅Java API Doc http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/
• 了解一下Java这种虚拟机语言和C和Python语言在编译和执行上的差别。从C、Java、Python思考一下“跨平台”这种技术。
• 学会使用IDE Eclipse，使用Eclipse 编译，调试和开发Java程序。
• 建一个Tomcat的网站，尝试一下JSP/Servlet/JDBC/MySQL的Web开发。把前面所说的那个PHP的小项目试着用JSP和Servlet实现一下。

3、Web的安全与架构

• 学习HTML5，网上有很多很多教程，以前酷壳也介绍过很多，我在这里就不罗列了。
• 学习Web开发的安全问题（参考新浪微博被攻击的这个事，以及Ruby的这篇文章）
• 学习HTTP Server的rewrite机制，Nginx的反向代理机制，fast-cgi（如：PHP-FPM）
• 学习Web的静态页面缓存技术。
• 学习Web的异步工作流处理，数据Cache，数据分区，负载均衡，水平扩展的构架。
• 实践任务：
  • 使用HTML5的canvas 制作一些Web动画。
  • 尝试在前面开发过的那个Web应用中进行SQL注入，JS注入，以及XSS攻击。
  • 把前面开发过的那个Web应用改成构造在Nginx + PHP-FPM + 静态页面缓存的网站

4、学习关系型数据库

• 你可以安装MSSQLServer或MySQL来学习数据库。
• 学习教科书里数据库设计的那几个范式，1NF，2NF，3NF，……
• 学习数据库的存过，触发器，视图，建索引，游标等。
• 学习SQL语句，明白表连接的各种概念（参看《SQL  Join的图示》）
• 学习如何优化数据库查询（参看《MySQL的优化》）
• 实践任务：设计一个论坛的数据库，至少满足3NF，使用SQL语句查询本周，本月的最新文章，评论最多的文章，最活跃用户。

5、一些开发工具

• 学会使用SVN或Git来管理程序版本。
• 学会使用JUnit来对Java进行单元测试。
• 学习C语言和Java语言的coding standard 或 coding guideline。（我N年前写过一篇关C语言非常简单的文章——《编程修养》，这样的东西你可以上网查一下，一大堆）。
• 推荐阅读《代码大全》《重构》《代码整洁之道》

高级深入

1、C++ / Java 和面向对象

我个人以为学好C++，Java也就是举手之劳。但是C++的学习曲线相当的陡。不过，我觉得C++是最需要学好的语言了。参看两篇趣文“C++学习信心图” 和“21天学好C++”

• 学习（麻省理工免费课程）C++面向对象编程
• 读我的 “如何学好C++”中所推荐的那些书至少两遍以上（如果你对C++的理解能够深入到像我所写的《C++虚函数表解析》或是《C++对象内存存局（上）（下）》，或是《C/C++返回内部静态成员的陷阱》那就非常不错了）
• 然后反思为什么C++要干成这样，Java则不是？你一定要学会对比C++和Java的不同。比如，Java中的初始化，垃圾回收，接口，异常，虚函数，等等。
• 实践任务：
  • 用C++实现一个BigInt，支持128位的整形的加减乘除的操作。
  • 用C++封装一个数据结构的容量，比如hash table。
  • 用C++封装并实现一个智能指针（一定要使用模板）。
• 《设计模式》必需一读，两遍以上，思考一下，这23个模式的应用场景。主要是两点：1）钟爱组合而不是继承，2）钟爱接口而不是实现。（也推荐《深入浅出设计模式》）
• 实践任务：
  • 使用工厂模式实现一个内存池。
  • 使用策略模式制做一个类其可以把文本文件进行左对齐，右对齐和中对齐。
  • 使用命令模式实现一个命令行计算器，并支持undo和redo。
  • 使用修饰模式实现一个酒店的房间价格订价策略——旺季，服务，VIP、旅行团、等影响价格的因素。
• 学习STL的用法和其设计概念  - 容器，算法，迭代器，函数子。如果可能，请读一下其源码。
• 实践任务：尝试使用面向对象、STL，设计模式、和WindowsSDK图形编程的各种技能
  • 做一个贪吃蛇或是俄罗斯方块的游戏。支持不同的级别和难度。
  • 做一个文件浏览器，可以浏览目录下的文件，并可以对不同的文件有不同的操作，文本文件可以打开编辑，执行文件则执行之，mp3或avi文件可以播放，图片文件可以展示图片。
• 学习C++的一些类库的设计，如： MFC（看看候捷老师的《深入浅出MFC》） ，Boost, ACE,  CPPUnit，STL （STL可能会太难了，但是如果你能了解其中的设计模式和设计那就太好了，如果你能深入到我写的《STL string类的写时拷贝技术》那就非常不错了，ACE需要很强在的系统知识，参见后面的“加强对系统的了解”）
• Java是真正的面向对象的语言，Java的设计模式多得不能再多，也是用来学习面向对象的设计模式的最佳语言了（参看Java中的设计模式）。
• 推荐阅读《Effective Java》 and 《Java解惑》
• 学习Java的框架，Java的框架也是多，如Spring, Hibernate，Struts 等等，主要是学习Java的设计，如IoC等。
• Java的技术也是烂多，重点学习J2EE架构以及JMS， RMI, 等消息传递和远程调用的技术。
• 学习使用Java做Web Service （官方教程在这里）
• 实践任务： 尝试在Spring或Hibernate框架下构建一个有网络的Web Service的远程调用程序，并可以在两个Service中通过JMS传递消息。

C++和Java都不是能在短时间内能学好的，C++玩是的深，Java玩的是广，我建议两者选一个。我个人的学习经历是：

• 深究C++（我深究C/C++了十来年了）
• 学习Java的各种设计模式。

2、加强系统了解

重要阅读下面的几本书：

• 《Unix编程艺术》了解Unix系统领域中的设计和开发哲学、思想文化体系、原则与经验。你一定会有一种醍醐灌顶的感觉。
• 《Unix网络编程卷1，套接字》这是一本看完你就明白网络编程的书。重要注意TCP、UDP，以及多路复用的系统调用select/poll/epoll的差别。
• 《TCP/IP详解 卷1:协议》- 这是一本看完后你就可以当网络黑客的书。了解以太网的的运作原理，了解TCP/IP的协议，运作原理以及如何TCP的调优。
• 实践任务：
  • 理解什么是阻塞（同步IO），非阻塞（异步IO），多路复用（select, poll, epoll）的IO技术。
  • 写一个网络聊天程序，有聊天服务器和多个聊天客户端（服务端用UDP对部分或所有的的聊天客户端进Multicast或Broadcast）。
  • 写一个简易的HTTP服务器。
• 《Unix网络编程卷2，进程间通信》信号量，管道，共享内存，消息等各种IPC…… 这些技术好像有点老掉牙了，不过还是值得了解。