CS106L 现代 C++：Standard C++ Programming · 开篇与课程概览
课程：Stanford CS106L “Standard C++ Programming”（2026 春季学期） 讲师：Rachel Fernandez、Preston Seay（
cs106l-spr2526-staff@lists.stanford.edu） 课程主页：https://web.stanford.edu/class/cs106l/（存档页：https://web.stanford.edu/class/archive/cs/cs106l/cs106l.1266/） 上课时间：周二、周四 15:00–16:20，Thornton 110 课程性质：1 学分（S/NC），第 8 周结束正式课程，共 7 个短作业、无考试 本笔记依据：课程主页公开日程表、全部 17 份公开讲座幻灯片（PDF）、公开的课堂代码仓库（cs106l-lecture-code）与作业仓库（cs106l-assignments）
课程概览（About CS106L）
课程目标与定位
🌽 CS106L 是一门深入探索现代 C++ 语言的 1 学分课程。 与 CS106B 等”用 C++ 讲概念”的课程不同，CS106L 关注的是代码本身：什么是好的、强大而优雅的 C++ 代码。课程覆盖现代 C++ 中最激动人心的特性，包括现代编程范式（直至 C++26），并只使用标准库（STL），不依赖任何 Stanford 私有库——让你真正理解 C++ 是如何被设计出来的，以及为什么。
- 🥦 先修要求：正在学习或已学过 CS106B/X（或同等水平），即已掌握函数、对象/类等编程基础。
- 🥕 课程形式：7 个非常简短的周作业（每个约 1–2 小时，周五发布、下周五截止，共 3 个免费晚交天数）。作业不追求难度，而是对上周课堂概念的动手练习。无考试、无论文，全部 S/NC 评分。
- 🏢 答疑（Office Hours）：对所有人开放，第 3 周开始。周四 16:30–17:20（Thornton 210）、周三 15:00–15:50（160-B37）。
为什么学 C++？
- C++ 是”一切事物的隐形地基”：游戏引擎（Valorant、CS2）、高频交易、自动驾驶、Arduino、GPU 编程、数据库（MySQL、MongoDB）、浏览器（Chrome）、VR（Quest）、底层 ML 框架（PyTorch、TensorFlow）、编译器/虚拟机（LLVM、GCC、JVM）、操作系统（Windows、macOS、Linux）……
- C++ 于 1985 年首次发布，至今仍稳居 TIOBE 指数前三（2026 年 3 月数据）；标准每三年修订一次：
C++98 → C++03 → C++11 → C++14 → C++17 → C++20 → C++23 → C++26。 - C++ 帮助养成优秀的”编码卫生”：类型检查与类型安全、引用/拷贝/移动语义下的内存效率、
const正确性——这些限制正是许多其他语言所放宽的。
C++ 设计哲学（本笔记贯穿始终的准绳）
- 直接在代码中表达想法与意图（express ideas and intent directly in code）。
- 尽可能在编译期强制安全（enforce safety at compile time whenever possible）。
- 不浪费时间和空间（do not waste time or space）。
- 封装杂乱的结构（compartmentalize messy constructs）。
- 把完全的控制、责任与选择权交给程序员（allow the programmer full control, responsibility, and choice）。
“Code should be elegant and efficient; I hate to have to choose between those.” —— Bjarne Stroustrup
学习方法建议
- 本笔记每讲严格按”概述 → 核心特性与语法详解 → 代码示例与逐步解说 → 与旧标准对比 → 关键要点 → 常见陷阱 → 关联作业提示“七段式组织；代码示例均标注所需 C++ 标准（C++11/14/17/20/23/26）且尽可能可直接编译运行。
- 建议：先通读概述与关键要点，再精读语法详解，最后动手编译运行每个代码示例，对照”特性机制解说”理解底层机制。
- 常用参考：https://en.cppreference.com（官方标准参考，课程推荐）；Godbolt Compiler Explorer（https://godbolt.org）用于观察编译产物。
课程日程表（Schedule）
| 周次 | 周二（Tuesday） | 周四（Thursday） | 周五发布作业 |
|---|---|---|---|
| Week 1 | 3/31 L1. Welcome!（📖 Slides） | 4/2 L2. Types & Structs（📖 Slides，💻 Code） | — |
| Week 2 | 4/7 L3. Initialization & References（📖 Slides，💻 Code） | 4/9 L4. Streams（📖 Slides，💻 Code） | A1: SimpleEnroll |
| Week 3 | 4/14 L5. Containers（📖 Slides，💻 Code） | 4/16 L6. Iterators & Pointers（📖 Slides，💻 Code） | A2: Marriage Pact |
| Week 4 | 4/21 L7. Classes（📖 Slides，💻 Code） | 4/23 L8. Optional: Inheritance Practice（📖 Slides，💻 Code） | A3: Make a Class! |
| Week 5 | 4/28 L9. Class Templates & Const Correctness（📖 Slides，💻 Code） | 4/30 L10. Function Templates（📖 Slides，💻 Code） | A4: Ispell |
| Week 6 | 5/5 L11. Functions & Lambdas（📖 Slides） | 5/7 L12. Operator Overloading（📖 Slides，💻 Code） | A5: Treebook |
| Week 7 | 5/12 L13. Special Member Functions（📖 Slides，💻 Code） | 5/14 L14. Move Semantics（📖 Slides，💻 Code） | A6: ExploreCourses |
| Week 8 | 5/19 L15. std::optional & Type Safety（📖 Slides，💻 Code） | 5/21 L16. RAII, Smart Pointers, & Building C++ Projects（📖 Slides，💻 Code） | A7: Unique Pointer |
| Week 9 | 5/26 L17. Optional Lecture: C++ Iceberg（📖 Slides，💻 Code） | 5/28 无课 | — |
| Week 10 | 无课 | 无课 | — |
作业总览（Assignments）
| 作业 | 名称 | 主题 / 考察技能 | 说明 |
|---|---|---|---|
| A1 | SimpleEnroll | 流（streams）、初始化、引用 | 用 ExploreCourses 数据判断哪些 CS 课程本学期开设 |
| A2 | Marriage Pact | STL 容器、指针 | 用容器与指针完成”配对”逻辑（含简答题） |
| A3 | Make a Class! | 类、头文件/源文件分离 | 自由设计一个类（class.h / class.cpp / sandbox.cpp） |
| A4 | Ispell | 模板、<algorithm>、ranges | 实现 Unix 拼写检查器核心逻辑（spellcheck） |
| A5 | Treebook | 运算符重载、特殊成员函数 | 实现社交网络 User 类的 operator<<、operator==、SMF 等 |
| A6 | ExploreCourses | std::optional、monadic 操作 | 在课程数据库中查找可能不存在的 Course，返回 std::optional |
| A7 | Unique Pointer | RAII、智能指针、模板、移动语义 | 从零实现一个简化版 std::unique_ptr |
访问性说明：作业详细文档、练习视频、答题平台（Paperless、Ed、Canvas 内页）等需要斯坦福账号登录，未公开。本笔记主要依据课程主页公开的日程表、主题描述、公开幻灯片与公开 GitHub 代码仓库构建知识框架。