C/C++从入门到精通——高级程序员之路第2期：构建系统级编程思维，打造工业级工程能力（含源码实战）

课程简介

本课程由奇牛学院倾力打造，是“高级程序员之路”系列的第二期力作，旨在帮助学员从零基础起步，系统掌握C/C++编程语言的核心精髓，并最终具备胜任高级程序员岗位的工程化能力。课程延续了奇牛学院一贯的“实战驱动、深度剖析”教学风格，摒弃浮于表面的语法讲解，深入底层内存模型、编译链接原理、操作系统交互等核心领域，带领学员真正理解C/C++的性能优势与设计哲学。

推荐语言

一、核心语言

• C语言：C99/C11标准（指针、内存管理、结构体、联合体、位域、预处理、文件IO）

• C++语言：C++11/14/17/20（面向对象、STL、模板元编程、RAII、移动语义、lambda表达式、并发编程）

二、开发环境与工具

• 操作系统：Linux（Ubuntu/CentOS，课程以Linux开发为主，涵盖Windows开发对比）

• 编译器：gcc/g++（编译选项、优化级别、链接过程）、Clang（可选）

• 构建工具：Makefile、CMake（从入门到项目级配置）

• 调试工具：GDB（断点调试、core dump分析、多线程调试）、Valgrind（内存泄漏检测）

• 性能分析：perf、gprof、AddressSanitizer（ASan）

• IDE：Visual Studio Code（配置C/C++开发环境）、CLion、Visual Studio（Windows平台）

三、数据结构与算法

• 核心数据结构：数组、链表、栈、队列、哈希表、二叉树（AVL、红黑树）、堆、图

• 经典算法：排序（快排、归并、堆排）、查找（二分、哈希）、动态规划、贪心、回溯

• 算法实践：手写STL核心组件（vector、list、map、string）

四、系统编程与底层

• 内存管理：堆栈原理、内存对齐、内存池实现、智能指针（unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr）

• 文件IO：标准IO库、系统调用（open/read/write）、mmap

• 多线程编程：pthread、std::thread、互斥锁（mutex）、条件变量、读写锁、原子操作、无锁编程

• 网络编程：Socket API、TCP/UDP协议、IO多路复用（epoll/select）、Reactor/Proactor模型、高性能网络库实现

• 进程管理：fork/exec、进程间通信（管道、共享内存、消息队列、信号）

五、大型实战项目（贯穿课程）

• 项目一：手写内存池（解决频繁new/delete性能问题）

• 项目二：高性能Web服务器（基于epoll + 线程池 + HTTP协议解析）

• 项目三：分布式存储引擎（类似LevelDB，含LSM Tree实现）

• 项目四：游戏服务器框架（场景管理、消息分发、AOI算法）

• 项目五：STL标准库核心组件重构（vector、list、unordered_map）

六、进阶扩展

• 设计模式：单例、工厂、观察者、策略等（C++实现）

• 模板元编程：SFINAE、类型萃取（type traits）

• 现代C++特性：std::optional、std::variant、std::any、协程（C++20）

• 跨平台开发：Windows/Linux 条件编译、动态库（.so/.dll）与静态库

• 版本控制：Git（分支管理、协作流程）

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