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Data-Structure/std-Cpp/PATH.MD
2025-08-28 21:17:28 +08:00

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学完 std,你基本上已经掌握了 C++ 标准库的核心内容。但如果你想系统地掌握 C++,不仅仅是 std,还包括以下几个大的模块/主题:


一、C++ 标准库Standard Library

这是你正在学的内容,包括:

1. STLStandard Template Library💡

  • 容器(vector, list, map, set, …)
  • 算法(sort, find, for_each, …)
  • 迭代器(iterator, reverse_iterator, …)
  • 函数对象(std::less, std::greater, …)
  • 配接器(stack, queue, priority_queue
  • 分配器(了解即可)

2. 其他 std 模块

  • 智能指针(shared_ptr, unique_ptr, weak_ptr
  • 时间库(<chrono>
  • 文件和 IO 流(<fstream>, <iostream>, <sstream>
  • 字符串处理(std::string, std::string_view, …)
  • 正则表达式(<regex>
  • 并发支持(<thread>, std::mutex, std::atomic, …)
  • 错误处理(异常 try/catch, <stdexcept>, error_code
  • 数值库(<cmath>, <numeric>, <random>
  • 元编程和类型特性(<type_traits>, std::enable_if, std::is_same 等)

二、C++ 语言特性(不是库,是语法层面的东西)

  • 基本语法(变量、函数、控制流)
  • 面向对象(类、继承、多态、虚函数)
  • 模板函数模板、类模板、模板特化、SFINAE
  • Lambda 表达式
  • 异常处理(try-catch
  • 引用、指针、智能指针
  • constexpr、auto、decltype、range-based for、结构化绑定C++17
  • 类型推导与 decltype(auto)
  • Rvalue 引用和移动语义C++11+
  • 协程C++20

三、现代 C++ 标准版本

  • C++98/03经典 STL
  • C++11智能指针、autonullptr、Lambda、std::thread
  • C++14泛型 Lambda、返回类型推导
  • C++17结构化绑定、if constexprstd::optional
  • C++20协程、concepts、ranges、std::format
  • C++23std::expected, std::mdspan, 模块化初步

四、第三方库(超越 std 的工具)

虽然不是 std,但你之后可以学:

  • Boost准标准库很多后来被 C++ 标准采纳)
  • fmt现代格式化库printfstd::cout 更强)
  • spdlog日志库
  • Eigen / Armadillo矩阵运算
  • QtGUI 和跨平台开发)
  • OpenCV图像处理
  • JSON for Modern C++nlohmann::json

五、其他知识

  • 构建工具CMake
  • 编译过程和链接过程
  • 单元测试(如 Google Test
  • 性能优化内存、CPU、并发
  • 调试技巧GDB, Valgrind, Visual Studio 等)

六、实战项目建议

  • 数据结构与算法练习(如 LeetCode
  • 实现一个简单的 web server理解并发
  • 编写一个图形界面工具(用 Qt
  • 实现一个简易数据库(理解数据结构、文件操作)
  • 游戏开发小项目

如果你想,我可以为你规划一个完整的学习路径,从 std 到现代 C++ 实战。是否需要?

很好,我们将为你规划一个从 std 到现代 C++ 实战的完整学习路径。这个路径将涵盖:

  1. C++ 标准库(std
  2. 现代 C++ 特性C++11~C++23
  3. 实战技能与项目能力提升
  4. 与操作系统、硬件、网络等系统知识的衔接(进阶)
  5. 职业级开发者所需的软/硬技能

🧭 阶段 1掌握 C++ 标准库(std

1. 容器Containers

  • 顺序容器:vector, deque, list, array, forward_list
  • 关联容器:set, multiset, map, multimap
  • 无序关联容器:unordered_set, unordered_multiset, unordered_map, unordered_multimap
  • 容器适配器:stack, queue, priority_queue

2. 迭代器Iterators

  • 输入、输出、前向、双向、随机访问迭代器
  • iterator_traits, reverse_iterator, insert_iterator 等适配器
  • begin(), end(), rbegin(), rend()

3. 算法( 与

  • 非变异算法:find, count, all_of, any_of, none_of
  • 变异算法:sort, reverse, rotate, partition, unique
  • 数值算法:accumulate, inner_product, iota

4. 函数对象与 Lambda

  • std::function, std::bind, std::ref
  • lambda 表达式捕获、泛型 lambda
  • 比较器、自定义函数对象

5. 字符串与字符串流

  • std::string, std::wstring
  • std::stringstream, std::ostringstream, std::istringstream

6. 时间与日期()

  • std::chrono::duration, system_clock, steady_clock
  • sleep_for, sleep_until

7. 智能指针

  • std::unique_ptr, std::shared_ptr, std::weak_ptr
  • make_unique, make_shared

8. 输入输出()

  • std::cin, std::cout, std::cerr, std::getline
  • 文件 I/O: <fstream>

9. 异常处理

  • try, catch, throw
  • std::exception, 自定义异常类

10. 其他有用工具

  • <tuple>, <pair>, <optional>, <variant>
  • <bitset>, <array>, <any>, <stacktrace>, <source_location>
  • <memory>, <type_traits>, <limits>, <functional>, <utility>

🚀 阶段 2现代 C++C++11 - C++23

1. C++11

  • auto, nullptr, enum class
  • 右值引用与移动语义
  • std::thread, std::mutex, std::atomic
  • lambda, range-based for, initializer_list
  • constexpr, static_assert

2. C++14

  • 泛型 lambdaauto 参数)
  • std::make_unique
  • 二进制字面量、返回类型推导(auto f() -> int

3. C++17

  • std::optional, std::variant, std::string_view
  • if constexpr, structured bindings (auto [a, b] = ...)
  • 内联变量 inline static

4. C++20

  • 协程(co_await, co_yield, co_return
  • ranges 库:std::ranges::views::filter, transform
  • 概念Conceptsrequires
  • 模块化支持、三向比较 <=>

5. C++23

  • std::expected, mdspan, stacktrace, std::print
  • 扩展的 ranges 和协程支持
  • 模块进一步优化

🧪 阶段 3C++ 实战能力构建

小项目建议

  • 学生管理系统(用 map 和 vector 实现)
  • 快速文件搜索器(使用 unordered_map 和正则表达式)
  • 图形化贪吃蛇(用 SDL + C++
  • 简易 Web 服务器socket + 多线程)

实战技能

  • 调试GDB、Visual Studio Debug、Valgrind
  • 构建系统Makefile, CMake
  • 测试框架GoogleTest, Catch2
  • 性能分析perf, gprof, cppcheck
  • 代码风格ClangFormat, Git + Lint

🧱 阶段 4系统层知识融合进阶

  • 操作系统原理
  • 内存管理 / 虚拟内存
  • 线程、协程与并发模型
  • 计算机网络Socket、HTTP 协议)
  • C++ 与汇编互操作(内联汇编)
  • 现代架构与设计模式SOLID、MVC

🧑‍💻 阶段 5面向职业开发

  • 项目经验 + 开源贡献GitHub
  • LeetCode、牛客刷题加强算法
  • 简历准备 + 面试训练
  • 学习 Rust/Go/Python 等现代语言进行对比

如果你希望,我可以按这个路径,逐阶段为你布置学习计划,每一阶段配上知识点 + 练习 + 小项目,帮助你掌握并实践。

是否希望我从【阶段 1std 学习计划】开始布置?