C++ Programming Language

2021/2022

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

4

ECTS credits

Delivered at:

Joint Department with Yandex (Big Data and Information Retrieval School)

Course type:

Elective course

When:

2 year, 1, 2 module

Instructors

Kot, Mike

Кускаров Тагир Фаридович

Kutenin, Danila

Latysheva, Alexandra

Скворцов Сергей Михайлович

Хасанова Алия Азатовна

Хорошанский Лев Александрович

Чулков Андрей Сергеевич

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

• Маленькие домашние задания
  Выдаются каждую неделю и направлены на закрепление лекционного и семинарского материалов.
• Большое домашнее задание 1
  Умные указатели. Пишем свои unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr
• Большое домашнее задание 2
  Schema. Пишем парсер языка программирования lisp.
• Пересдача
  Сдача больших домашних заданий со штрафом в 30%.
• Большое домашнее задание 3
  Jpeg-decoder. Пишем парсер jpeg.

Промежуточная аттестация

• 2021/2022 учебный год 2 модуль
  Мин(Округление(0.6 * Большие_дз + 0.4 * Маленькие_дз + 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.