Язык программирования C++ (углубленный курс)

2024/2025

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

5

Кредиты

Кто читает:

Департамент больших данных и информационного поиска

Статус:

Курс по выбору

Когда читается:

2-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватели

Гайворонский Николай Алексеевич

Кускаров Тагир Фаридович

Милкин Максим Алексеевич

Сикалов Никита Сергеевич

Скворцов Сергей Михайлович

Программа дисциплины

Аннотация

Студенты на первом курсе изучали язык C++ с самых его основ - синтаксиса, постигали объектно ориентированное программирование и сдавали много тренирующих задач. Тем не менее, меньше времени уделялось “боевой” разработке, которая проходит в больших проектах. Мы постараемся в этом курсе углубиться в сложные темы как move семантика, мультипоточность, метапрограммирование, инструменты, которые не были рассмотрены или только поверхностно на первом курсе, рассказать текущее место C++ в мире, чем он хуже или лучше других языков, дать много больших задач и сделать курс более практическим, чтобы набить руку и не бояться писать даже на таком сложном языке как C++.

Цель освоения дисциплины

• На очень глубоком уровне понимать концепты move семантики
• Понимать, как работают аллокаторы памяти
• Концепты обработки ошибок
• Знать про паттерны PImpl, Fabric, Singleton, Type Erasure, Rule of X и антипаттерны, которых стоит избегать
• Метапрограммирование, концепты
• Знать про многопоточность
• Компиляторы, библиотеки, системы сборки
• Познакомиться с C++20 Познакомиться с C++20

Планируемые результаты обучения

• Знать о компиляторорах, библиотеках, системах сборки
• Знать о метапрограммировании, концептах
• Знать про паттерны и антипаттерны, которых стоит избегать
• Понимание концептов move семантики
• Понимать, как работают аллокаторы памяти
• Узнать, что понимание лямбда функций даёт понимание приличной части C++.

Содержание учебной дисциплины

• Умные указатели, move семантика (сравнение с Rust), perfect forwarding, RAII, lifetime
• Разделение view от хранения объекта, memory pool, как память работает при этих парадигмах, stack vs heap.
• Лямбда функции, концепты, как они реализованы
• Паттерны, наследования, pimpl, command, фабрика, singleton, type erasure, rule of X, RVO, CRTP
• Антипаттерны, неопределённое поведение, инициализация, almost always auto, almost always avoid auto, видимость объектов, глобальные переменные, порядок инициализации, макросы. Как избежать их
• Метапрограммирование
• Мультипоточность
• С++20, модули, ranges, будущие направление C++23
• Компилятор, атрибуты, архитектура LLVM, санитайзеры, фаззинг
• Как работает сборка C++ в случае многих файлов, cmake
• Перфоманс C++, что делает C++ быстрым
• Ответы на вопросы, истории о C++, будущее С++, комитет, экосистема

Элементы контроля

• Большие ДЗ
  Большие ДЗ после дедлайна не принимаются.
• Маленькие ДЗ
• Тесты
  В конце каждого семинара будут проводиться короткие квизы, состоящие из 2-3 вопросов со свободным ответом. Оценка за них усредняется и входит в итоговую с коэффициентом 0,1.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  Мин(Округление(0.6 * Большие_дз + 0.4 * Маленькие_дз + 0.1 * Тесты + Б), 10), где Б — бонус.

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• David Vandevoorde, Nicolai M. Josuttis, & Douglas Gregor. (2017). C++ Templates : The Complete Guide. Addison-Wesley Professional.
• Scott Meyers. (2014). Effective Modern C++ : 42 Specific Ways to Improve Your Use of C++11 and C++14. O’Reilly Media.
• Язык программирования С++. Вводный курс, Липпман, С.Б., 2003

Рекомендуемая дополнительная литература

• Anthony Williams. (2019). C++ Concurrency in Action. Manning Publications.

Авторы

• Сысоева Алевтина Александровна
• Кутенин Данила Михайлович