Programação Orientada a Objeto com C++ (2024)

LEP - 01447: Programação Orientada a Objeto em C++ (Graduação) 

• Pré-requisito: 

  • MAT 01207 (Cálculo Numérico) ; 

  • MAT 01102 (Fundamentos da Ciência da Computação) ou 

  • LEP01580 (Fundamentos de Programação em C++).

  • LEP01348 - Introdução ao Projeto de Engenharia. 

• Créditos: 3 

• Carga Horária: 57h (3*17)

Horários das aulas

• Segunda e quarta das 10:00h às 12:00h

Sala

• Sala de aula do LDSC.

Equipamentos

• Computadores com sistema operacional Gnu/Linux - Fedora.

Monitoria

• Nome do monitor: 

  • Atualmente sem monitor.

• Horário de monitoria: 

  • Quinta feira: 10:00 - 12:00 hs

  • Segunda a sexta: 13:00 - 14:00 hs

  • Quarta feira: 18:00 - 20:00 hs

Comunicação

• Classroom da disciplina 2024/1 

• Telegram da disciplina 2024/1

Objetivos

• Após aprovação na disciplina o aluno deve saber:

• Desenvolver soluções de softwares utilizando orientação a objetos e modelagem UML.

• Usar conceitos básicos e intermediários de C++.

• Usar bibliotecas padrões de C++.

• Usar compiladores (g++).

• Usar sistemas de controle de versões (git/github).

• Idealmente já deve ter um rascunho do projeto que será desenvolvido na disciplina de  "Projeto de Software Aplicado à Engenharia"

Material de ajuda disponibilizado via github

• Repositório com material de ajuda sobre softwares e sistemas utilizados aqui.

Modelos de documentos e projetos

• Para uso dos modelos é necessário conhecimentos básicos de git/github/lyx, apresentados em sala de aula.

• Os modelos são disponibilizados no repositório do ldsc: https://github.com/ldsc. 

• A metodologia para desenvolvimento do projeto é descrita aqui (inclui lista de projetos desenvolvidos). 

• O modelo de desafio tecnológico pode ser obtido aqui.

• O modelo de projeto pode ser obtido aqui.

Apresentação da ementa e metodologia da disciplina.

Introdução ao C++: 

• Porque C++; História; Modern C++/C++2; Ansi ISO C++;

Conceitos básicos de C++: 

• Palavras chave, declaração, definição, sintaxe, escopo, operadores;

• Etapas de compilação; Tempo de compilação e execução; 

• Diretrizes de pré-processador; Módulos; Namespace; static_assert;

• Estruturas de controle e repetição;

• Referências; Funções; Sobrecarga de funções; Funções lambda; std::function;

• Apresenta a programação orientada a objeto em C++; Quais as características de um programa orientado a objeto usando C++; 

Introdução ao conceito de tipos: 

• O que é um tipo. O uso dos tipos predefinidos de C++, incluindo o consumo de memória e valores limites dos tipos predefinidos, exemplos de uso de caracteres, números inteiros, flutuantes e unsigned. O uso de auto. Usando sufixos para os tipos predefinidos. A definição de tipos de usuário, como vetores, estruturas e enumerações. A classe de strings padrões de C++ a <string>. A classe <vector>. Os tipos definidos em bibliotecas externas. Introdução aos gabaritos - template, e a biblioteca STL. Como manipular os tipos de C++, typedef, size_t(), sizeof(), typeid(), constexpr, consteval, constinit. Vantagem da tipificação forte.

Gerenciamento de memória:

• Ponteiros, nullptr, smarth pointer (shared_ptr, unique_ptr), [rvalue reference];

Classes em C++: 

• Protótipo; Controle de acesso; Escopo.

• Atributos normais, estáticos e constantes.

• Métodos normais, constantes, estáticos e inline. Sobrecarga de métodos.

• Como declarar, definir e usar; classes, objetos, atributos e métodos(delete, default, override, final); 

Construtores e destrutor:

• Tipos de construtores

Herança:

• Como implementar associações, herança simples, [a herança múltipla], o uso do polimorfismo;

Sobrecarga operadores:

• O uso de friend, a sobrecarga de operadores; Exemplo a classe <<complex>>

Biblioteca entrada e saída:

• A biblioteca-padrão para entrada e saída de dados (a classe ios_base), os manipuladores de <iomanip>, a classe <ios>, a classe <ostream>, a classe <istream> e as classes istringstream e ostringstream localizadas em <sstream>. O uso de format e print. Como criar e usar objetos da classe <fstream> para acessar arquivos de disco. O uso de redirecionamento de entrada e saída. O acesso a dispositivos externos como a impressora e a saída auxiliar, a criação e uso de arquivos de disco binários. Como executar e enviar comandos para outros programas usando as classes de <pstream.h>. Como manipular sistemas de arquivos com Filesystem. Classes para path, diretórios, iteradores, pipes, etc.

Standart Template Library (STL):

• Apresenta-se a Standart Template Library (STL), que é uma biblioteca de objetos em C++; Descreve-se os conceitos básicos de containers e iteradores; Uso de <vector> para vetores, <list> para listas duplamente encadeadas, initializer_list, <queue> que representa uma fila, <stack> que representa uma pilha (como em uma calculadora HP), uma <deque> que é uma fila com duas extremidades e classes para tratamento de conjunto de dados (<pair>, <tuple>, <set>, <multi_set>, <map>, <multi_map>, <variant>, <<optional>>, <<any>> ); Uso de funções genéricas;

Bibliotecas e classes matemáticas:

• Classes matemáticas para tratar números complexos, a classe <complex>; 

• A classe <bitset>; 

• Uso de classes e funções utilitárias como <chrono>, <<random>>, <<regex>>.

Opcional:

• Os tipos genéricos (templates); 

• Concepts; 

• Exceções; 

• Coroutines;

• Expressões regulares; 

• Noções de processamento paralelo (threads) e de cluster de computadores;

• Apresentação de classes e exemplo básico de programação com interface gráfica usando Qt, inclui entrada e saída e uso de diálogos e gráficos - QCustomPlot.

Veja lista de referências bibliográficas em: Bibliografia Programação