Discovering Modern C++, 2nd Edition

Table of Contents

Contents

Preface                                                                                            

Chapter 1   C++ Basics                                                                              

1.1   Our First Program                                                                            

1.2   Variables                                                                                    

1.3   Operators                                                                                     

1.4   Expressions and Statements                                                                   

1.5   Functions                                                                                     

1.6   Error Handling                                                                               

1.7   I/O                                                                                          

1.8   Arrays, Pointers, and References                                                             

1.9   Structuring Software Projects                                                                

1.10 Exercises                                                                                     

Chapter 2   Classes                                                                                

2.4   Destructors                                                                                   

2.5   Method Generation R´esum´e                                                                   

2.6   Accessing Member Variables                                                                   

2.7   Operator Overloading Design                                                                  

2.8   Exercises                                                                                    

Chapter 3   Generic Programming                                                                     

3.1   Function Templates                                                                           

3.2   Namespaces and Function Lookup                                                               

3.3   Class Templates                                                                              

3.4   Type Deduction and Definition                                                                

3.5   A Little Bit of Theory on Templates: Concepts                                                 

3.6   Template Specialization                                                                      

3.7   Non-Type Parameters for Templates                                                            

3.8   Functors                                                                                      

3.9   Lambda                                                                                       

3.10 Variable Templates                                                                             

3.11 Variadic Templates                                                                            

3.12 Exercises                                                                                     

Chapter 4   Libraries                                                                               

4.1   Standard Template Library                                                                    

4.2   Numerics                                                                                      

4.3   Meta-programming                                                                             

4.4   Utilities                                                                                    

4.5   The Time Is Now                                                                               

4.6   Concurrency                                                                                  

4.7   Scientific Libraries Beyond the Standard                                                     

4.8   Exercises

Chapter 5   Meta-Programming                                                                       

5.1   Let the Compiler Compute                                                                     

5.2   Providing and Using Type Information                                                         

5.3   Expression Templates                                                                         

5.4   Meta-Tuning: Write Your Own Compiler Optimization                                    

5.5   Turing Completeness                                                                          

5.6   Exercises

Chapter 6   Object-Oriented Programming                                                            

6.1   Basic Principles                                                                             

6.2   Removing Redundancy                                                                           

6.3   Multiple Inheritance                                                                         

6.4   Dynamic Selection by Sub-typing                                                              

6.5   Conversion                                                                                    

6.6   CRTP                                                                                         

6.7   Exercises

Chapter 7   Scientific Projects                                                                    

7.1   Implementation of ODE Solvers                                                                

7.2   Creating Projects                                                                             

7.3   Some Final Words

Appendix A  Clumsy Stuff                                                                              

A.1  More Good and Bad Scientific Software                                                         

A.2  Basics in Detail                                                                              

A.2.4   Duff’s Device                                                                              

A.2.5   More about main                                                                           

A.3  Real-World Example: Matrix Inversion                                                           

A.4  Class Details                                                                                 

A.5  Method Generation                                                                             

A.5.1  Controlling the Generation                                                           

A.5.2   Generation Rules                                                                         

A.5.3  Pitfalls and Design Guides                                                             

A.6  Template Details                                                                              

A.6.1   Uniform Initialization                                                                   

A.6.2  Which Function Is Called?                                                            

A.6.3  Specializing for Specific Hardware                                                 

A.6.4   Variadic Binary I/O                                                                       

A.7  Using std::vector in C++03                                                                    

A.7.1  Using std::vector in C++03                                                          

A.7.2   variant                                                                                     

A.8  Dynamic Selection in Old Style                                                                

A.9  Meta-Programming Details                                                                      

A.9.1   First Meta-Program in History                                                       

A.9.2   Meta-Functions                                                                           

A.9.3  Backward-Compatible Static Assertion                                            

A.9.4  Anonymous Type Parameters                                                        

A.9.5  Benchmark Sources of Dynamic Unrolling                                      

A.9.6   Benchmark for Matrix Product

Appendix B  Programming Tools                                                                       

B.1  g++                                                                                           

B.2  Debugging                                                                                      

B.2.1  Text-Based Debugger                                                                  

B.2.2  Debugging with Graphical Interface: DDD                                      

B.3  Memory Analysis                                                                               

B.4  gnuplot                                                                                        

B.5  Unix, Linux, and Mac OS

Appendix C  Language Definitions                                                                    

C.1  Value Categories                                                                               

C.2  Operator Overview                                                                             

C.3  Conversion Rules                                                                              

C.3.1   Promotion                                                                                   

C.3.2   Other Conversions                                                                       

C.3.3   Usual Arithmetic Conversions                                                        

C.3.4   Narrowing                                                                                  

Bibliography                                                                                       

SUBJECT INDEX