Новый курс! Программирование на языке C++

Курс "Программирование на языке C++"

C++ используется для создания программного обеспечения разного рода: от игр до операционных систем.   Широкоиспользуется в интенсивной обработке данных и научных расчетах.

C++ предоставляет разработчикам мощный и гибкий инструмент для создания программного обеспечения. Он позволяет писать эффективный и быстрый код, что делает его одним из наиболее популярных языков программирования в мире.

C++ позволяет создавать приложения и программы любой сложности: от простых консольных утилит до сложных игровых движков

На C++ можно написать практически все что угодно, от системных приложений до мобильных приложений.

На C++ можно написать практически любое программное обеспечение, от простых консольных утилит до сложных приложений. Благодаря C++ работают Unreal Engine 4, Microsoft Office и Adobe Photoshop.

В курсе четыре части. Каждая часть, это не менее 20 занятий. C++ — это достаточно серьезный язык, к нему требуется осознанный подход.

Программа курса:

Часть 1: Основы языка и процедурное программирование

1. Введение в С++ и настройка окружения

• Введение

• Основные команды в терминале. Компиляция программ

• Int main VS void main; параметры функции main

• Compile-time errors, runtime errors, undefined behavior

2. Фундаментальные конструкции

• Ввод/вывод с помощью cin/cout

• Escape последовательности

• Пространство имён. Оператор using

• Типы данных

• Переменные: объявление, именование, инициализация

• Ключевое слово auto

• Константы

• Операторы (арифметические, логические, сравнения)

• Инкремент, декремент

• Сокращенные арифметические формы

3. Управляющие конструкции

• Ветвления и циклы

• Конструкция if else

• Тернарный оператор

• Оператор switch

• Цикл while, do while

• Цикл for. Фишки, фичи, особенности

• Операторы break, continue

• Оператор перехода goto

• Цикл for each

• Логические операции, вложенные ветвления

4. Составные типы данных: массивы и строки

• Что такое массив. Инициализация массива

• Вывод массива. Массивы и циклы (

• Что такое sizeof

• Перестановки в массивах

• Циклический сдвиг в массиве

• Частотный анализ последовательности

• Строки. Нуль терминатор

• Строки

• String

• Приведение типов

• ASKII

• Строки и указатели

• Конкатенация строк

5. Функции

• Создание функций

• Что такое функции

• Параметры функции

• Передача массива в функцию

• Прототипы функций

• Область видимости

• Параметры по умолчанию

• Что такое inline

• Перегрузка функций

• Шаблонные функции

• Функции и стек

• Рекурсия

• Предикаты

6.Указатели, ссылки и динамическая память

• Указатели. Ссылки

• Константные указатели и ссылки

• Арифметика указателей

• Динамическая память, утечка памяти

• New и delete

• Nullptr

• Динамический массив

• Двумерный динамический массив

• Копирование динамического массива

• Работа с динамическими массивами

• Передача параметров в функцию по указателю/ссылке

• Возврат нескольких значений функции через указатели/ссылки

• Константные аргументы функции

7. Работа с файлами

• Работа с файлами: чтение/запись

• Fstream: чтение/запись в файл

• Файловые потоки: открытие/закрытие, режимы доступа

• Чтение и запись данных в файл

• Чтение и запись данных в файл в бинарном режиме

• Чтение/запись объекта класса в файл

8. Дополнительные темы процедурного программирования

• Генератор случайных чисел

• Как пользоваться отладчиком

• Вложенный цикл

• Указатель на функцию

• Препроцессор. Макросы с аргументами

• Условная компиляция

• Терминология

• Кольца вычетов, системы счисления, простые числа

• Метод грубой силы

Часть 2: Объектно-ориентированное программирование (ООП)

1. Введение в ООП

   • Что такое ООП

   • Классы и объекты

   • Структуры

   • Режимы доступа: public, private, protected

2. Базовые механизмы классов

   • Методы класса

   • Конструктор класса. Перегрузка конструкторов

   • Конструктор по умолчанию. Ключевые слова default, delete

   • Списки инициализации

   • Деструктор

   • Указатель this

   • Определение методов вне класса

   • Константные методы. Ключевое слово mutable

   • Статические поля и методы

   • Static id generator

   • Паттерн Singleton

   • Геттеры и сеттеры

   • Инкапсуляция

   • Этапы жизни объектов класса

3. Перегрузка операторов

   • Перегрузка операторов

   • Перегрузка оператора =

   • Перегрузка оператора == и !=

   • Перегрузка математических операций

   • Перегрузка оператора ++ и --

   • Перегрузка оператора [ ]

   • Перегрузка оператора ( ). Функторы

   • Перегрузка операторов ввода/вывода << и >>

   • Переопределение расширенного оператора присваивания

   • Переопределение оператора преобразования типов

   • Оператор spaceship

     
     

4. Отношения между классами

   • Friend функции

   • Дружественный метод класса

   • Дружественные классы

   • Вложенные классы

   • Агрегация и композиция

   • Ассоциация и зависимость

5. Наследование и полиморфизм

   • Наследование классов

   • Модификаторы доступа при наследовании

   • Порядок вызова конструкторов и деструкторов при наследовании

   • Вызов конструктора базового класса

   • Объект дочернего класса. Переопределение методов и полей

   • Виртуальные методы

   • Ключевые слова override, final

   • Абстрактный класс. Чисто виртуальные методы

   • Виртуальный и чисто виртуальный деструктор

   • Вызов virtual метода

   • RTTI, dynamic_cast. Таблицы виртуальных функций

   • Полиморфизм

     
     

6. Продвинутые темы ООП

   • Множественное наследование

   • Порядок вызова конструкторов и деструкторов при множественном наследовании

   • Тонкости множественного наследования

   • Ромбовидное наследование. Виртуальное наследование

   • Интерфейсы

   • Конструктор копирования

   • Конструктор преобразования

   • Делегирующие конструкторы

   • Explicit

   • Правило трёх

   • Массив объектов класса

     
     

Часть 3: Продвинутые возможности и стандартная библиотека

1. Шаблоны

   • Шаблоны классов

   • Наследование шаблонных классов

   • Специализация шаблонов

   • Шаблоны с нетиповыми параметрами

   • Вариативные шаблоны. Выражения свёртки

     
     

2. Стандартная библиотека шаблонов (STL)

   • Вектор (Vector)

   • Контейнеры: stack, queue, deque, list, set, map, multiset, multimap

   • Итераторы. Виды итераторов. Реализация

   • Алгоритмы стандартной библиотеки

   • Собственный контейнерный класс

   • Потоковые классы строк

     
     

3. Управление памятью и умные указатели

   • Умные указатели: unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr

   • Auto_ptr (устаревший)

   • Динамический массив и умные указатели

   • RAII

   • Семантика перемещения

   • Понятие lvalue и rvalue выражений. Rvalue-ссылки

   • Конструктор перемещения. Операторы присваивания перемещением

   • Функция std::move. Универсальные ссылки. Функция std::forward

   • Copy Elision. Return value optimization

1. Функциональное программирование и лямбды

   • Лямбда-выражения. Анонимные функции

   • Захват контекста лямбдой

   • Объекты замыканий. Обобщенные лямбды

   • Std::function и ее реализация

   • Функторы

   • Псевдонимы функции

2. Обработка ошибок и исключения

   • Исключения: try catch, throw

   • Несколько блоков catch

   • Собственные исключения. Классы исключений

   • Exception safety

   • Исключения в конструкторах

     
     

3. Разное

   • Многофайловые проекты, защита от повторного включения

   • Объединение Union

   • Тип enum

   • Время выполнения

   • Ключевое слово typedef

   • Директива extern

   • Formatirovanie vvoda/vyvoda dannyh

   • Validation polzovatelskogo vvoda

     
     

Часть 4: Метапрограммирование и внутренние механизмы (для углубленного изучения)

1. Вычисления на этапе компиляции

   • Вычисления на этапе компиляции

   • Constexpr переменные и функции

   • Consteval, is_constant_evaluated

   • Классическое метапрограммирование

   • Метафункции

2. Шаблоны и SFINAE

   • Зависимые имена

   • SFINAE, enable_if

   • Реализация type_traits с помощью SFINAE

   • SFINAE-friendliness

     
     

3. Концепты

   • Constraints and requirements

   • Requires-выражения. Концепты

4. Внутреннее устройство механизмов C++

   • Стековая, статическая и динамическая память

   • Сложные объявления

   • Приведения типов: const_cast, reinterpret_cast и др.

   • Указатели на члены

   • Внутреннее устройство vector, list, map, deque, unordered_map

   • Аллокаторы, allocator_traits

   • Allocator-aware контейнеры. Перегрузка new и delete

   • Разновидности и реализация operator new. Выравнивания. Битовые поля

   • Scoped allocators. Атрибуты

   • Вывод типов: auto, decltype, decltype(auto)

   • Deducing this. CTAD. Structured bindings

   • Tuple, идея реализации

   • Type erasure, any

   • Variant, visit. Overload pattern

   • Unions

   • Ссылочные квалификаторы

   • Связывание (ODR). Внешнее и внутреннее связывание

5. Алгоритмы и структуры данных (практическое применение)

   • Стек

   • Циклическая очередь на массиве

   • Бинарный поиск корня функции

   • Бинарный поиск в массиве

   • Поиск экстремума в потоке

   • Сортировка пузырьком

   • Сортировка подсчетом и поразрядная

   • Пирамида

   • Рекурсивные сортировки

   • Пять принципов SOLID

   • Паттерны

   • Бинарный поиск

   • Графы. Поиск в глубину

   • Декартово дерево

   • Кратчайшие пути в графах

   • Перебор

   • Последовательные структуры данных

     
     

Кому интересен C++?

Да, если вы хотите разрабатывать сложные продукты и сервисы.

Опытные C++-программисты — это разработчики ИИ, беспилотных автомобилей, нейронных сетей, банковских, поисковых и ГИС-систем, операционных систем, микроконтроллеров, браузеров, серверов и видеоигр.

 Количество часов: 320 академических часов

Общая стоимость курса

По окончании выдается диплом