Проектирование больших систем на С++ — различия между версиями

Текущая версия на 12:07, 12 января 2024

Занятия проводятся по вторникам пятой парой (в 16:20).

Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит Владимир Владимирович Жуков.

В курсе рассматриваются темы, востребованные в промышленном программировании на языке C++. Разбираются вопросы, связанные с обобщенным программированием, интеллектуальными указателями, исключениями, паттернами проектирования, тестированием и отладкой кода, и др. Отдельно разбираются возможности современного языка С++, введенные в стандартах C++11/14/17: вывод типов, семантика перемещения, rvalue-ссылки, поддержка многопоточности, лямбда-выражения и др.

В задачи курса входят актуализация студентами знаний языка С++ и ознакомление с современными принципами проектирования больших систем с использованием языка C++. На занятиях предполагается разбор примеров использования конструкций языка и применения рассматриваемых методов проектирования, а также проведение промежуточных небольших тестов-контрольных.

Программа курса (pdf)

Содержание

1 Занятия в 2023 г
2 Экзамен
3 Содержание курса
4 Литература
- 4.1 Основная
- 4.2 Дополнительная

Занятия в 2023 г

Первое занятие 5 сентября.
Таблица результатов здесь
Тест 1: 19.09.2023
Тест 2: 26.09.2023
Тест 3: 03.10.2023
Тест 4: 10.10.2023
Тест 5: 17.10.2023
Тест 6: 31.10.2023
Тест 7: 07.11.2023
Тест 8: 14.11.2023
Занятия 12.12.2023 не будет (время выделено для подготовки к экзамену).
Занятия 19.12.2023 не будет (вместо него проводится досрочный экзамен 22.12.2023)
Досрочный экзамен: 22.12.2023 16:20 (ауд. П-13)
Основной экзамен: 12.01.2024 13:00 (ауд. 510)

Экзамен

Экзамен по курсу письменный. Максимальная сумма баллов за экзаменационную работу – 50. Баллы, полученные за выполнение необязательных домашних задач и тестов на занятиях, суммируются с баллами, полученными за экзамен.

Оценка отлично: не менее 40 баллов
Оценка хорошо: не менее 30 и не более 39 баллов
Оценка удовлетворительно: не менее 20 и не более 29 баллов

Примеры экзаменационных задач: pdf.

Содержание курса

Занятие 1. Вводный тест. Некоторые особенности C++11, вывод типа.

Лекции 1-2

Занятие 2. Модификаторы функций, псевдонимы, scoped enums. Constexpr-выражения и объекты. Шаблоны с переменным числом аргументов.

Добавка между лекциями 1 и 2
Задание 1 (больше не принимается)

Занятие 3. Лямбда-выражения. Структурное связывание. Неупорядоченные контейнеры. Вызовы функций.

Лекция 3
Задание 2 (больше не принимается)

Занятие 4. Move-семантика, типы ссылок. Проблема перегрузки универсальных ссылок.

Лекция 4

Занятие 5. Особенности перемещающих операций в классах. Умные указатели.

Лекция 5
Задание 3 (больше не принимается)
Мемы про Ложкина

Занятие 6. Умные указатели и владение памятью. Идиома CRTP.

Занятие 7. Идиома PImpl. Паттерны проектирования Bridge, Command, Strategy, Singleton.

Занятие 8. Создание объектов с помощью фабрик. Паттерны проектирования Decorator и Visitor.

Занятие 9. Идиома TypeErasure. Решение проблем перегрузки универсальных ссылок. Диспетчеризация дескрипторов. Правило SFINAE.

Лекция 9
Задание 5 (задача 1 больше не принимается)

Занятие 10. Обработка исключений. Гарантии безопасности исключений. Неопределенное поведение.

Занятие 11. Тестирование кода, unit-тестирование, устранение зависимостей. Google C++ Testing Framework.

Лекция 11
Документация по googletest
Задача 6 (больше не принимается)

Занятие 12. Отладка и дебаг кода. Оптимизация программ на C++. Строки.

Лекция 12
Задача 7 (больше не принимается)

Занятие 13. Оптимизация алгоритмов, функций, памяти. Плотная упаковка полей. Бинарная сериализация данных. Protobuf.

Лекция 13
Задача 8 и пример входного файла (дедлайн 19.12.2023 09:00)
Комментарии по проверке находятся в отдельном листе таблицы результатов.

Занятие 14. Новые стандарты языка C++20 и C++23. Корутины, концепты, ranges library.

Литература

Основная

С. Мейерс, Эффективный и современный С++: 42 рекомендации по использованию C++11 и C++14, изд. Вильямс, М.: 2017 г.
Ф. Пикус, Идиомы и паттерны проектирования в современном C++. ДМК Пресс, 2019 г.
CppCoreGuidelines (ред. Б. Страуструп, Г. Саттер) https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines
Курт Гантерот: Оптимизация программ на C++. Проверенные методы повышения производительности. М.:Диалектика, 2017 г.

Дополнительная

Klaus Iglberger. C++ Software Design: Design Principles and Patterns for High-Quality Software. O'Reilly Media; 1st edition. 2022.
Anthony Williams. C++ Concurrency in Action: Practical Multithreading.
А. Александреску, Современное проектирование на C++, изд. Вильямс, М.: 2017 г.
Э.Гамма, Р.Хелм, Р.Джонсон, Дж. Влиссидес, Приемы объектно-ориентированного проектирования.
Г. Саттер, А. Александреску, Стандарты программирования на С++. 101 правило и рекомендация.
Б. Страуструп, Язык программирования С++, 4-е издание.
Б. Страуструп, Программирование. Принципы и практика использования C++.
Вандевурд Д., Джосаттис Н. Шаблоны C++. Справочник разработчика.
Курс Основы C++ от Академии Яндекса.
Документация по Google Test.
Документация protobuf.

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-{{DISPLAYTITLE:Проектирование больших систем на С++}}
+Занятия проводятся по вторникам пятой парой (в 16:20).
-Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит [[Участник:KonovodovV|Коноводов В.А.]]
-Занятия проходят по пятницам, с 8:45, в ауд. '''612'''.
+Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит [[Участник:ZhukovVV|Владимир Владимирович Жуков.]]
-В курсе рассматриваются темы, востребованные в промышленном программировании на языке C++. Разбираются вопросы, связанные с обобщенным программированием, интеллектуальными указателями, исключениями, паттернами проектирования и др. Отдельно разбираются возможности современного языка С++, введенные в стандартах C++11/14: вывод типов, семантика перемещения, rvalue-ссылки, поддержка многопоточности, лямбда-выражения и др.
+В курсе рассматриваются темы, востребованные в промышленном программировании на языке C++. Разбираются вопросы, связанные с обобщенным программированием, интеллектуальными указателями, исключениями, паттернами проектирования, тестированием и отладкой кода, и др. Отдельно разбираются возможности современного языка С++, введенные в стандартах C++11/14/17: вывод типов, семантика перемещения, rvalue-ссылки, поддержка многопоточности, лямбда-выражения и др.
 В задачи курса входят актуализация студентами знаний языка С++ и ознакомление с современными принципами проектирования больших систем с использованием языка C++.
 На занятиях предполагается разбор примеров использования конструкций языка и применения рассматриваемых методов проектирования, а также проведение промежуточных небольших тестов-контрольных.
-'''Таблица результатов''' (задачи, тесты на занятиях и т.п.) доступна по [https://goo.gl/Br2zAd ссылке].
+[[Media: Pbscpp.pdf|Программа курса (pdf)]]
-==Задания по курсу==
+== Занятия в 2023 г ==
-===Задание 1===
+* Первое занятие 5 сентября.
-Срок сдачи задания: 31 октября 2018 г. 23:59.
+* Таблица результатов [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1SdSPRlsNjM-yQA6FsgE4fHoGcZg-pVeSRhLJESx5tO0/edit?usp=sharing здесь]
-* [[Media:Pbscpp_problem1_2018.pdf|Условие]].
+* Тест 1: 19.09.2023
-* [https://github.com/konovodov/cmc_msu_cpp_course/tree/master/problem1 Ссылка на код].
+* Тест 2: 26.09.2023
+* Тест 3: 03.10.2023
+* Тест 4: 10.10.2023
+* Тест 5: 17.10.2023
+* Тест 6: 31.10.2023
+* Тест 7: 07.11.2023
+* Тест 8: 14.11.2023
+* Занятия 12.12.2023 не будет (время выделено для подготовки к экзамену).
+* Занятия 19.12.2023 не будет (вместо него проводится досрочный экзамен 22.12.2023)
+* Досрочный экзамен: 22.12.2023 16:20 (ауд. П-13)
+* Основной экзамен: 12.01.2024 13:00 (ауд. 510)
-===Задание 2===
+== Экзамен ==
-Срок сдачи задания: 25 ноября 2018 г. 23:59.
+Экзамен по курсу письменный. Максимальная сумма баллов за экзаменационную работу – 50. Баллы, полученные за выполнение необязательных домашних задач и тестов на занятиях, суммируются с баллами, полученными за экзамен.
-* [[Media:Pbscpp_problem2_2018.pdf|Условие]].
-== Содержание курса ==
+* Оценка '''отлично''': не менее 40 баллов
-'''Занятие 1.''' Вводный тест. Особенности языка C++11. Вывод типов. Ключевые слова decltype и auto.
+* Оценка '''хорошо''': не менее 30 и не более 39 баллов
+* Оценка '''удовлетворительно''': не менее 20 и не более 29 баллов
-'''Занятие 2.''' Ключевые слова override и final. Удаленные функции. Псевдонимы. Перечисления с областью видимости. Объекты и функции constexpr.
+Примеры экзаменационных задач: [[Media: cpp_exam_demo.pdf|pdf]].
-* [[Media: Pbscpp_task_2018_2.pdf|Задачи к занятию 2]]. ''[c 29.09 решения задач больше не принимаются]''
+== Содержание курса ==
-* [[Media: Lection_pbscpp_1_2_2018.pdf|Лекция 1-2]].
+'''Занятие 1.''' Вводный тест. Некоторые особенности C++11, вывод типа.
+* [https://disk.yandex.ru/i/ol9LwgjFvDJ2wQ Лекции 1-2]
-'''Занятие 3.''' Функции constexpr, variadic templates, std::tuple, лямбда-выражения, функторы.
+'''Занятие 2.''' Модификаторы функций, псевдонимы, scoped enums. Constexpr-выражения и объекты. Шаблоны с переменным числом аргументов.
+* [https://disk.yandex.ru/i/5nYytG6lTHfPKg Добавка между лекциями 1 и 2]
+* [https://disk.yandex.ru/i/A8rMOAmvx9RLCg Задание 1] (больше не принимается)
-* [[Media: Pbscpp_task_2018_3.pdf|Задачи к занятию 3]].  ''[c 28.09 решение задачи больше не принимается]''
+'''Занятие 3.''' Лямбда-выражения. Структурное связывание. Неупорядоченные контейнеры. Вызовы функций.
-* [[Media: Lection_pbscpp_3_2018_part1.pdf ‎|Лекция 3]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/3n6m448BxzEmCA Лекция 3]
+* [https://disk.yandex.ru/i/RFe77SdsNHZEmw Задание 2] (больше не принимается)
-'''Занятие 4.''' Связыватели. move-семантика.
+'''Занятие 4.''' Move-семантика, типы ссылок. Проблема перегрузки универсальных ссылок.
-* [[Media: Pbscpp_task_2018_4.pdf|Задачи к занятию 4]].  ''[с 05.10 решение задачи больше не принимается]''
+* [https://disk.yandex.ru/i/ZAJSObjAUZ-OjA Лекция 4]
-'''Занятие 5.''' Типы ссылок. Прямая передача. Проблемы перегрузки универсальных ссылок. Перемещающие операции.
+'''Занятие 5.''' Особенности перемещающих операций в классах. Умные указатели.
-* [[Media: Lection_pbscpp_4_2018.pdf ‎|Лекция 5]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/4KBOs1-sMwuigA Лекция 5]
+* [https://disk.yandex.ru/i/9jXUGQCa0CFK-g Задание 3] (больше не принимается)
+* [https://disk.yandex.ru/d/VCOpY0oE6NvgCQ Мемы про Ложкина]
-'''Занятие 6.''' Выделение и распределение памяти. Умные указатели unique_ptr и shared_ptr.
+'''Занятие 6.''' Умные указатели и владение памятью. Идиома CRTP.
-* [[Media: Lection_pbscpp_6_2018.pdf ‎|Лекция 6]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/c0KClChq9Lt8WA Задание 4] (больше не принимается)
-* [[Media: Pbscpp_task_2018_6.pdf|Задачи к занятию 6]].  ''[с 19.10 решение задачи больше не принимается]''
+* [https://mks2.cs.msu.ru/root/pbs_tree Код для задания 4]
+* [https://disk.yandex.ru/i/vNz5KYNQkFMaOw Лекция 6 (CRTP)]
+* [https://disk.yandex.ru/i/0iK5tyzz49lz0g Лекция 6 (паттерны)]
-'''Занятие 7.''' Указатель weak_ptr. enable_shared_from_this как пример CRTP. Идиома PImpl. Паттерн проектирования Bridge.
+'''Занятие 7.''' Идиома PImpl. Паттерны проектирования Bridge, Command, Strategy, Singleton.
-* [[Media: Lection_pbscpp_7_2018.pdf ‎|Лекция 7]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/wfePEM_d8ZY2mQ Лекции 7-8]
-* [[Media: Pbscpp_task_2018_7.pdf|Задачи к занятию 7]].  ''[с 01.11 решение задачи больше не принимается]''
+* [https://mks2.cs.msu.ru/root/pbs_examples_2023 Репозиторий, где пишем код на занятиях]
-'''Занятие 8.''' Паттерны проектирования Command, Singleton, Strategy, Decorator, Observer, Abstract factory.
+'''Занятие 8.''' Создание объектов с помощью фабрик. Паттерны проектирования Decorator и Visitor.
-* [[Media: Lection_pbscpp_8_2018.pdf ‎|Лекция 8]].
-'''Занятие 9.''' Паттерн Visitor. Идиома Type Erasure. Правило SFINAE. Диспетчеризация дескрипторов.
+'''Занятие 9.''' Идиома TypeErasure. Решение проблем перегрузки универсальных ссылок. Диспетчеризация дескрипторов. Правило SFINAE.
-* [[Media: Lection_pbscpp_9_2018.pdf ‎|Лекция 9]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/4K4LIa19aFtCVQ Лекция 9]
-* [[Media: Pbscpp_task_2018_9.pdf|Задачи к занятию 9]].  ''[с 08.11 решение задачи больше не принимается]''
+* [https://disk.yandex.ru/i/Z9b9GlniKyJgFg Задание 5] (задача 1 больше не принимается)
-'''Занятие 10.''' Шаблонное метапрограммирование. X-macro. Исключения. ValueOrException.
+'''Занятие 10.''' Обработка исключений. Гарантии безопасности исключений. Неопределенное поведение.
-* [[Media: Lection_pbscpp_10_2018.pdf ‎|Лекция 10]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/qRvOQ9Oa9MhWKg Лекция 10]
+* [https://disk.yandex.ru/d/xN7XO0vN9nJ9tQ Котики]
-'''Занятие 11.''' Гарантии безопасности исключений и noexcept. Основные подходы к тестированию систем. Unit-тесты через google testing framework.
+'''Занятие 11.''' Тестирование кода, unit-тестирование, устранение зависимостей. Google C++ Testing Framework.
-* [[Media: Lection_pbscpp_11_2018.pdf ‎|Лекция 11]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/XwsjaABmL_LQ7g Лекция 11]
+* [http://google.github.io/googletest/ Документация по googletest]
+* [https://disk.yandex.ru/i/sPiYGVBB8XMI5A Задача 6] (больше не принимается)
-'''Занятие 12.''' Mock-объекты в тестировании и gmock. Отладка кода. Инструменты strace и gdb.
+'''Занятие 12.''' Отладка и дебаг кода. Оптимизация программ на C++. Строки.
-* [[Media: Lection_pbscpp_12_2018.pdf ‎|Лекция 12]].
+* [https://disk.yandex.ru/i/y35YB-wH9Q027A Лекция 12]
-* [https://github.com/konovodov/cmc_msu_cpp_course/tree/master/testing Ссылка на код про тесты с занятия].
+* [https://disk.yandex.ru/i/NmHSBoajgecPyg Задача 7] (больше не принимается)
-== Программа курса ==
+'''Занятие 13.''' Оптимизация алгоритмов, функций, памяти. Плотная упаковка полей. Бинарная сериализация данных. Protobuf.
-[[Media: Pbscpp_content2017.pdf|Программа курса (pdf)]] (осенний семестр 2017 года)
+* [https://disk.yandex.ru/i/h1Ior-PL0FqzKA Лекция 13]
+* [https://disk.yandex.ru/i/ROVisBC3pdjy4g Задача 8] и [https://disk.yandex.ru/d/2xmJtmNRpxKORg пример входного файла] (дедлайн 19.12.2023 09:00)
+* Комментарии по проверке находятся в отдельном листе таблицы результатов.
+'''Занятие 14.''' Новые стандарты языка C++20 и C++23. Корутины, концепты, ranges library.
 == Литература ==
+===Основная===
 * С. Мейерс, Эффективный и современный С++: 42 рекомендации по использованию C++11 и C++14, изд. Вильямс, М.: 2017 г.
+* Ф. Пикус, Идиомы и паттерны проектирования в современном C++. ДМК Пресс, 2019 г.
+* CppCoreGuidelines (ред. Б. Страуструп, Г. Саттер) https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines
+* Курт Гантерот: Оптимизация программ на C++. Проверенные методы повышения производительности. М.:Диалектика, 2017 г.
+===Дополнительная===
+* Klaus Iglberger. C++ Software Design: Design Principles and Patterns for High-Quality Software. O'Reilly Media; 1st edition. 2022.
 * Anthony Williams. C++ Concurrency in Action: Practical Multithreading.
 * А. Александреску, Современное проектирование на C++, изд. Вильямс, М.: 2017 г.
@@ Строка 77: / Строка 106: @@
 * Б. Страуструп, Язык программирования С++, 4-е издание.
 * Б. Страуструп, Программирование. Принципы и практика использования C++.
-* Б. Страуструп, Дизайн и эволюция языка С++.
+* Вандевурд Д., Джосаттис Н. Шаблоны C++. Справочник разработчика.
-* D. Abrahams, A. Gurtovoy C++ Template Metaprogramming.
+* Курс [https://academy.yandex.ru/handbook/cpp Основы C++] от Академии Яндекса.
+* [http://google.github.io/googletest/ Документация] по Google Test.
+* [https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/overview?hl=en Документация] protobuf.
 [[Категория:Лекционные курсы кафедры МК]]
 [[Категория:Магистерская программа Дискретные управляющие системы и их приложения]]

Проектирование больших систем на С++ — различия между версиями

Текущая версия на 12:07, 12 января 2024

Содержание

Занятия в 2023 г

Экзамен

Содержание курса

Литература

Основная

Дополнительная

Навигация

Персональные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Инструменты