C++

Данный курс рассчитан на людей, хотя бы немного знакомых с языком С (нужно иметь базовое понимание, зачем нужны malloc и free, а также знание синтаксиса С) и ООП (нужно понимать, что такое объекты и как объявлять классы).

Каждая тема сопровождается конкретными примерами, которые могут встретиться на практике. После каждого занятия будет выдаваться домашняя работа - написание программы с заданными требованиями (например, с ограничениями по времени работы или с ограничениями в логике: например, может быть задание по работе с уже созданным классом, который нельзя копировать).

План курса:

1. Шаблоны и ссылки

1. Наводящий пример. Что такое шаблоны?

2. Во что раскрываются шаблонные функции и классы? Флаг компилятора g++ -E.

3. Сравнение шаблонов с перегрузкой функций.

4. Специализации функций и классов.

5. Вывод шаблонных типов.

6. Вывод типа с помощью auto.

7. Тип auto возвращаемого значения функции.

8. Константные/неконстантные ссылки.

9. Тонкости, связанные с ссылочными типами.

2. STL

1. Range-based for.

2. Различные контейнеры: std::string, std::vector, std::array, std::deque, std::map, std::set. Механизм их работы и сложность операций над ними.

3. Итераторы.

4. Библиотека algorithm.

3. ООП: инкапсуляция, полиморфизм, наследование

1. Инкапсуляция (модификаторы доступа, константные методы).

2. Типы наследования.

3. Полиморфизм и виртуальные методы.

4. Абстрактные классы.

5. Таблица виртуальных методов.

6. Пример использования полезных свойств полиморфизма.

7. CTRP.

4. Move-семантика и механизм работы оператора присваивания в C++

1. Как работает присваивание в C++.

2. Конструктор копирования и оператор присваивания.

3. Move-семантика: зачем, что и почему. Наводящий пример.

4. Lvalue и rvalue.

5. Конструкторы перемещения, оператор перемещающего присваивания.

6. = delete функции.

7. Copy elision, RVO, NRVO.

5. Ввод-вывод. Ввод-вывод своих классов. Механизм работы std::cout и std::cin. Stringstream

1. std::cout, std::cin, std::(i/o)stream, std::(i/o)fstream.

2. Почему std::cout выводит текст с “опозданием”?

3. Связь std::cout с std::cin, влияние этой связи на скорость работы.

4. Полезные свойства (i/o)stringstream.

6. Пространства имен. Using директива. Различные способы инициализации объектов. Приведения типов

1. Необходимость пространства имен в больших проектах.

2. Анонимные пространства имен.

3. Использование using namespace - хорошо или плохо?

4. Использование using в классах для сокращения и достижения большей читаемости кода.

5. C++-style casts (static_cast, dynamic_cast, reinterpret_cast).

6. Каст указателя на родителя к указателю на ребенка.

7. Идиома RAII, исключения и умные указатели

1. Прекрасность идиомы RAII.

2. Работа с исключениями (раскрутка стека, std::terminate, исключения в деструкторах и другие тонкости) и создание собственных.

3. Пример использования сырых указателей, показывающий необходимость использования умных указателей.

4. Как они решают обозначенную проблему? Как ими пользоваться?

5. Виды умных указателей (std::shared_ptr, std::unique_ptr, std::weak_ptr, устаревший std::auto_ptr).

6. Механизм их работы (особое внимание уделится std::shared_ptr) и проблемы std::shared_ptr, связанные с перекрестными ссылками.

7. Разные способы создания указателей: std::make_shared или конструктор?

8. Лямбда-выражения

1. Синтаксис и пример использования в различных алгоритмах STL (sort, find и т.д.) и не только.

2. Во что раскрываются лямбда-выражения при компиляции?

3. Захват переменных и передача аргументов.

4. Какой тип имеют лямбда-выражения?

5. Передача лямбда-выражений в функции.

9. Многопоточность

1. Как работает многопоточность: понятие процесса, потока и т.д. Отличия многопоточности от асинхронности.

2. std::thread.

3. std::future, std::async.

4. std::promise.

5. Практика, практика, практика.

10. SFINAE и compile-time вычисления

1. constexpr переменные.

2. constexpr функции.

3. constexpr if.

4. SFINAE - что, зачем и почему.

5. Compile-time числа Фибоначчи.