Проектирование больших систем на С++ — различия между версиями
Материал из Кафедра математической кибернетики
ZhukovVV (обсуждение | вклад) |
ZhukovVV (обсуждение | вклад) |
||
| (не показаны 34 промежуточных версий 1 участника) | |||
| Строка 3: | Строка 3: | ||
[[Категория:Магистерская программа Дискретные управляющие системы и их приложения]] | [[Категория:Магистерская программа Дискретные управляющие системы и их приложения]] | ||
| − | Занятия проводятся по вторникам шестой парой (в 18:00). | + | Занятия проводятся по вторникам шестой парой (в 18:00) '''ДИСТАНЦИОННО''', ссылка на видеоконференцию публикуется в [https://t.me/+OlbcW8JHJMdjOGZi чате в Telegram] |
Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит [[Участник:ZhukovVV|Владимир Владимирович Жуков.]] | Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит [[Участник:ZhukovVV|Владимир Владимирович Жуков.]] | ||
| Строка 15: | Строка 15: | ||
[[Media: Pbscpp.pdf|Программа курса (pdf)]] | [[Media: Pbscpp.pdf|Программа курса (pdf)]] | ||
| − | == Занятия в | + | == Занятия в 2025 г. == |
| − | + | ||
| − | + | * [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1qxbn-J2YLaPhsL-msDzq8Od13aR1j1lp_JGvFNtwnmk/edit?usp=sharing Таблица результатов] | |
| − | + | * [https://t.me/+OlbcW8JHJMdjOGZi Чат в Telegram] | |
| − | * [https://docs.google.com/spreadsheets/d/ | + | * Первое занятие состоится 2 сентября в 18:00 в ауд. 504. |
| − | * | + | * Следующие задания проводятся дистанционно. |
| − | + | * Досрочный экзамен: DD.12.2024 HH:MM (ауд. N1) | |
| − | * | + | * Основной экзамен: DD.01.2025 HH:MM (ауд. N2) |
| − | * | + | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | * Досрочный экзамен: DD. | + | |
| − | * Основной экзамен: DD. | + | |
== Экзамен == | == Экзамен == | ||
| − | Экзамен по курсу письменный. Максимальная сумма баллов за экзаменационную работу – | + | Экзамен по курсу письменный. Максимальная сумма баллов за экзаменационную работу – 54. |
* Оценка '''отлично''': не менее 40 баллов | * Оценка '''отлично''': не менее 40 баллов | ||
| Строка 40: | Строка 31: | ||
* Оценка '''удовлетворительно''': не менее 20 и не более 29 баллов | * Оценка '''удовлетворительно''': не менее 20 и не более 29 баллов | ||
| − | + | [[Media: Pbs_exam_example_2024.pdf|Пример экзаменационного варианта (pdf)]] | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | [[Media: | + | |
== Содержание курса == | == Содержание курса == | ||
| − | '''Занятие 1.''' Организационные вопросы | + | '''Занятие 1.''' Введение. Организационные вопросы. Вводный тест. Стиль кодирования. |
| + | * [https://disk.yandex.ru/i/RS2x0iZmCY-NDQ Лекция 1] | ||
* [https://github.com/catboost/catboost/blob/master/CPP_STYLE_GUIDE.md Yandex C++ Style Guide]. | * [https://github.com/catboost/catboost/blob/master/CPP_STYLE_GUIDE.md Yandex C++ Style Guide]. | ||
* [https://google.github.io/styleguide/cppguide.html Google C++ Style Guide] | * [https://google.github.io/styleguide/cppguide.html Google C++ Style Guide] | ||
| + | * Книги Скотта Мейерса на английском языке можно найти на [https://aovst.cs.msu.ru/ сайте практикума 318 группы] | ||
| + | * TODO на 2026 год: добавить в слайды контент на 20 минут. Можно, например, про STL напомнить. | ||
| − | '''Занятие 2.''' Некоторые особенности C++11, | + | '''Занятие 2.''' Категории выражений в C++. Вывод типов параметров шаблонов и auto. Некоторые особенности C++11 (универсальная инициализация, константные выражения, шаблоны с переменным числом аргументов и др.). |
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/ | + | * [https://disk.yandex.ru/i/7-DPnwcUrkONYA Лекция 2] |
| − | * [https://disk.yandex.ru/ | + | * [https://disk.yandex.ru/d/L19s661Y8JrTyA Задание 1] (результаты см. в таблице успеваемости в отдельной вкладке) |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | '''Занятие 3.''' | + | '''Занятие 3.''' Функциональное программирование в C++. Хеш-таблицы. Новые возможности C++17 (инициализация в условных выражениях, std::optional, std::string_view). |
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/ | + | * [https://disk.yandex.ru/i/i3EFnpjuyybS6w Лекция 3] |
| − | + | ||
| − | '''Занятие 4.''' | + | '''Занятие 4.''' Семантика перемещения в C++. |
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/ | + | * [https://disk.yandex.ru/i/fC2fUMpHDZ6IOA Лекция 4] |
| − | '''Занятие 5.''' | + | '''Занятие 5.''' Операторы new и delete. Умные указатели. |
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/h-uQEspqzaqR-g Лекция 5 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/h-uQEspqzaqR-g Лекция 5 (deprecated)] |
| − | + | ||
| − | + | ||
'''Занятие 6.''' Умные указатели и владение памятью. Идиома CRTP. | '''Занятие 6.''' Умные указатели и владение памятью. Идиома CRTP. | ||
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/1Nl2sBwn6ZTNxw Лекция 6 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/1Nl2sBwn6ZTNxw Лекция 6 (deprecated)] |
| − | + | ||
| − | + | ||
'''Занятие 7.''' Идиома PImpl. Паттерны проектирования Bridge, Command, Strategy, Singleton. | '''Занятие 7.''' Идиома PImpl. Паттерны проектирования Bridge, Command, Strategy, Singleton. | ||
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/EUs0mYjw8IVKeg Лекция 7] | + | * [https://disk.yandex.ru/i/EUs0mYjw8IVKeg Лекция 7 (deprecated)] |
| − | * [https://mks2.cs.msu.ru/root/ | + | * [https://mks2.cs.msu.ru/root/pbs_examples_2025 Репозиторий, где пишем код на занятиях] |
'''Занятие 8.''' Создание объектов с помощью фабрик. Паттерны проектирования Decorator и Visitor. | '''Занятие 8.''' Создание объектов с помощью фабрик. Паттерны проектирования Decorator и Visitor. | ||
| − | * [https://disk.yandex.ru/i/5-9XGr4aQR9C2w Лекция 8] | + | * [https://disk.yandex.ru/i/5-9XGr4aQR9C2w Лекция 8 (deprecated)] |
'''Занятие 9.''' Идиома TypeErasure. Решение проблем перегрузки универсальных ссылок. Диспетчеризация дескрипторов. Правило SFINAE. | '''Занятие 9.''' Идиома TypeErasure. Решение проблем перегрузки универсальных ссылок. Диспетчеризация дескрипторов. Правило SFINAE. | ||
| − | * Лекция 9 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/6Ggf49W6ABX9Ag Лекция 9 (deprecated)] |
| − | + | ||
'''Занятие 10.''' Обработка исключений. Гарантии безопасности исключений. Неопределенное поведение. | '''Занятие 10.''' Обработка исключений. Гарантии безопасности исключений. Неопределенное поведение. | ||
| − | * Лекция 10 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/A0z1X7NJZLPNFQ Лекция 10 (deprecated)] |
'''Занятие 11.''' Тестирование кода, unit-тестирование, устранение зависимостей. Google C++ Testing Framework. | '''Занятие 11.''' Тестирование кода, unit-тестирование, устранение зависимостей. Google C++ Testing Framework. | ||
| − | * Лекция 11 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/VX2GqMOB9t76wA Лекция 11 (deprecated)] |
| − | + | ||
* [http://google.github.io/googletest/ Документация по googletest] | * [http://google.github.io/googletest/ Документация по googletest] | ||
'''Занятие 12.''' Отладка и дебаг кода. Оптимизация программ на C++. Строки. | '''Занятие 12.''' Отладка и дебаг кода. Оптимизация программ на C++. Строки. | ||
| − | * Лекция 12 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/gzYOfpC0JfJPJw Лекция 12 (deprecated)] |
| − | + | ||
'''Занятие 13.''' Оптимизация алгоритмов, функций, памяти. Плотная упаковка полей. Бинарная сериализация данных. Protobuf. | '''Занятие 13.''' Оптимизация алгоритмов, функций, памяти. Плотная упаковка полей. Бинарная сериализация данных. Protobuf. | ||
| − | * Лекция 13 | + | * [https://disk.yandex.ru/i/A39zehIlyOn3qg Лекция 13 (deprecated)] |
| − | + | ||
| − | + | ||
'''Занятие 14.''' Новые стандарты языка C++20 и C++23. Корутины, концепты, ranges library. | '''Занятие 14.''' Новые стандарты языка C++20 и C++23. Корутины, концепты, ranges library. | ||
| − | * | + | * [https://disk.yandex.ru/d/8efRlJsZ9ZFA2g Презентации докладов (deprecated)] |
== Литература == | == Литература == | ||
Версия 06:02, 21 сентября 2025
Занятия проводятся по вторникам шестой парой (в 18:00) ДИСТАНЦИОННО, ссылка на видеоконференцию публикуется в чате в Telegram
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 метапрограммированием, умными указателями, исключениями, паттернами проектирования, тестированием, отладкой кода и др. Отдельно разбираются возможности современного языка С++, введенные в стандартах C++11/14/17/20: 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.
Содержание
Занятия в 2025 г.
- Таблица результатов
- Чат в Telegram
- Первое занятие состоится 2 сентября в 18:00 в ауд. 504.
- Следующие задания проводятся дистанционно.
- Досрочный экзамен: DD.12.2024 HH:MM (ауд. N1)
- Основной экзамен: DD.01.2025 HH:MM (ауд. N2)
Экзамен
Экзамен по курсу письменный. Максимальная сумма баллов за экзаменационную работу – 54.
- 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
Пример экзаменационного варианта (pdf)
Содержание курса
Занятие 1. Введение. Организационные вопросы. Вводный тест. Стиль кодирования.
- Лекция 1
- Yandex C++ Style Guide.
- Google C++ Style Guide
- Книги Скотта Мейерса на английском языке можно найти на сайте практикума 318 группы
- TODO на 2026 год: добавить в слайды контент на 20 минут. Можно, например, про STL напомнить.
Занятие 2. Категории выражений в C++. Вывод типов параметров шаблонов и auto. Некоторые особенности C++11 (универсальная инициализация, константные выражения, шаблоны с переменным числом аргументов и др.).
Занятие 3. Функциональное программирование в C++. Хеш-таблицы. Новые возможности C++17 (инициализация в условных выражениях, std::optional, std::string_view).
Занятие 4. Семантика перемещения в C++.
Занятие 5. Операторы new и delete. Умные указатели.
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.
Занятие 10. Обработка исключений. Гарантии безопасности исключений. Неопределенное поведение.
Занятие 11. Тестирование кода, unit-тестирование, устранение зависимостей. Google C++ Testing Framework.
Занятие 12. Отладка и дебаг кода. Оптимизация программ на C++. Строки.
Занятие 13. Оптимизация алгоритмов, функций, памяти. Плотная упаковка полей. Бинарная сериализация данных. Protobuf.
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.
- Yandex C++ Style Guide.
- Google C++ Style Guide.
