Проектирование больших систем на С++ — различия между версиями

Материал из Кафедра математической кибернетики
Перейти к: навигация, поиск
(Содержание курса)
(не показаны 47 промежуточные версии 1 участника)
Строка 1: Строка 1:
 
{{DISPLAYTITLE:Проектирование больших систем на С++}}
 
{{DISPLAYTITLE:Проектирование больших систем на С++}}
'''Внимание!''' Экзамен 26.12 завершен, оценки выставлены в табличке. Просьба заполнить форму.
 
* Все ведомости есть в наличии в электронном виде (кроме 1 студента, отмечено в таблице), оценки тех, кто сдавал спецкурсом 26.12 будут отправлены в понедельник 28.12 в учебную часть.
 
* Вопросы при несогласии с оценкой принимаются по почте до 27 декабря 14:00
 
* Если оценку НЕ нужно ставить (передумали сдавать) – просьба сообщить на почту
 
* В табличке результатов будет поле про отправленную ведомость
 
* Критерии оценки были смягчены
 
 
== Информация к экзамену ==
 
Экзамен состоится:
 
* 26 декабря 2020 г. в 13:00 для любой группы
 
* 12 января 2021 г. в 9:00 для '''421''' группы
 
* 15 января 2021 г. в 9:00 для '''518/2''' группы
 
 
Слушателям, сдающим курс в качестве спецкурса по выбору, можно сдавать в любую дату. Студентам из 421 и 518/2 групп для сдачи в день, отличный от назначенного по расписанию, необходимо заранее сообщить о таком намерении.
 
 
'''Внимание!''' Для записи на экзамен 26 декабря НЕОБХОДИМО заполнить форму по ссылке https://lomonosov-msu.ru/rus/event/request/dashboard/6349 (отправить форму, перейдя в "Запись на экзамен 26 декабря" по ссылке "Заполнить" и нажав "отправить"). Форму можно заполнить в любое время до начала экзамена. Отменить запись невозможно.
 
 
По [https://yadi.sk/i/acVVv3WZ_A8cQA результатам] опроса назначается дополнительный экзамен в субботу 26.12 в 13:00.
 
 
Максимальная сумма баллов за экзаменационный тест – 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
 
* Для получения зачета достаточно набрать количество баллов для оценки "удовлетворительно".
 
 
Экзамен будет проходить в форме электронного теста, ссылка на тест будет доступна в разделе [https://lomonosov-msu.ru/rus/user/event-request/list "Мои заявки"]. Экзаменационный тест 26.12 состоит из 15-16 вопросов, время на выполнение – 40 минут. Ответ на каждый вопрос – выбор одного из вариантов, либо в виде числа, либо в виде текста. Код писать не нужно. Тест будет открыт для зарегистрированных (по форме выше) участников с 13:00 до 13:50. В 13:50 все результаты будут собраны. Результаты будут размещены в общей таблице в течение часа после окончания теста.
 
 
'''Внимание!''' При переключении вкладки браузера с экзаменом таймер может отставать от реальных значений. Просьба следить за физическим временем!
 
 
Во время экзаменационного теста задать вопросы можно на zoom-конференции по той же ссылке, что и лекционная.
 
 
== Общая информация ==
 
 
Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит [[Участник:KonovodovV|Коноводов В.А.]]
 
Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит [[Участник:KonovodovV|Коноводов В.А.]]
  
Строка 42: Строка 9:
 
[[Media: Pbscpp_content2020.pdf|Программа курса 2020(pdf)]]
 
[[Media: Pbscpp_content2020.pdf|Программа курса 2020(pdf)]]
  
== Занятия в 2020г ==
+
== Занятия в 2021 г ==
* Занятия в осеннем семестре 2020 г. завершены.
+
* Занятия проходят по пятницам, 8:45, ауд. '''503'''
* Для прохождения дистанционных тестов и сдачи экзамена необходимо подать заявку на курс https://lomonosov-msu.ru/rus/event/6349/, зарегестрировавшись на сайте при отсутствии учетной записи
+
* Таблица результатов [https://docs.google.com/spreadsheets/d/1NhMc0ffoNr7jjKCTi9ZPJMml5fYOwQdt5lBzljSadXA здесь]
* Видео-записи лекций [https://yadi.sk/d/EEvF2IzHUlYMiQ здесь]
+
* Таблица результатов [https://clck.ru/QpapD здесь]
+
  
 
== Содержание курса ==
 
== Содержание курса ==
'''Занятие 1.'''  Особенности языка C++11. Вывод типов. Ключевые слова decltype и auto. Ключевые слова override и final.
+
'''Занятие 1.'''  Вводный тест. Вывод типов шаблонов и auto.
* [[Media: Lecture_pbscpp_1_2020.pdf|Лекция 1]].
+
 
+
'''Занятие 2.'''  Удаленные функции. Псевдонимы. Scoped enums. Constexpr-выражения и объекты. Шаблоны с переменным числом аргументов. lambda-выражения.
+
* [[Media: Lecture_pbscpp_2_2020.pdf|Лекция 2]].
+
* [https://yadi.sk/i/eTdJ1VNwsZJ4nA Задача 1]. (Больше не принимается)
+
  
'''Занятие 3.'''  Особенности lambda-функций. Неупорядоченные контейнеры hashmap/hashset. Функторы и связыватели. std::bind, std::invoke, std::apply.
+
'''Занятие 2.'''  Модификаторы функций, псевдонимы, scoped enums. Constexpr-выражения и объекты. Шаблоны с переменным числом аргументов.  
* [[Media: Lecture_pbscpp_3_2020.pdf|Лекция 3]].
+
* [https://disk.yandex.ru/i/lgBsbtnWE9UWUQ Лекции 1-2]
* Доп.задача про UB при захвате this. (Больше не принимается)
+
* [https://disk.yandex.ru/i/kptqwBuoFjWEyw Задачи] (больше не принимаются)
  
'''Занятие 4.'''  Указатели на методы внутри класса. Move-семантика и типы ссылок.
+
'''Занятие 3.'''  Структурное связывание. Особенности lambda-функций.  
* [[Media: Lecture_pbscpp_4_2020.pdf|Лекция 4]].
+
* [https://disk.yandex.ru/i/2MEhQT3-HolVJw Лекция 3]
  
'''Занятие 5.'''  Свертывание ссылок. Универсальные ссылки и проблема их перегрузки. Идеальная передача. Генерация компилятором перемещающих операций.  
+
'''Занятие 4.'''  Неупорядоченный контейнеры и std::hash. Методы вызова функций и связывания аргументов. Move-семантика.
* [[Media: Lecture_pbscpp_5_2020.pdf|Лекция 5]].
+
* [https://disk.yandex.ru/i/9qmoM72AarHlnQ Лекция 4]
* [https://yadi.sk/i/L6FP82WCj5VmEw Задачи]. (Больше не принимаются)
+
* [https://disk.yandex.ru/i/NrYk6X4lsKvxAQ Задачи] (больше не принимаются)
  
'''Занятие 6.'''  Операторы new и delete, их перегрузка. Умные указатели.
+
'''Занятие 5.'''  Типы ссылок. std::move и std::forward. Универсальные ссылки. Свёртывание ссылок.
* [[Media: Lecture_pbscpp_6_2020.pdf|Лекция 6]].
+
* [https://disk.yandex.ru/i/fuDaAiUtND72WA Лекция 5]
* [https://yadi.sk/i/3ui6cNkvsQ-7YQ Задача]. (Больше не принимается)
+
* Заметка про happy path: [https://medium.com/@matryer/line-of-sight-in-code-186dd7cdea88 link]
  
'''Занятие 7.''' Владение памятью. Дополнение про умные указатели.
+
'''Занятие 6.''' Проблемы универсальных ссылок. Автоматическая генерация перемещающих операций. Операторы new и delete, перегрузка. Умные указатели.
* [[Media: lec7pbs.pdf|Лекция 7]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/nGH9kePj3BvmYw Лекция 6]
* [https://yadi.sk/i/2q9G29DFmwtVzg Задача]. (Больше не принимается)
+
  
'''Занятие 8.''' Идиомы CRTP и PImpl. Паттерны Bridge и Command.
+
'''Занятие 7.''' Указатели unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr.
* [[Media: Lecture_pbscpp_8_2020.pdf|Лекция 8]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/DZfUtRgBngAbPg Лекция 7]
 +
* [https://disk.yandex.ru/i/EyQySGRedNa6ZQ Задача] (больше не принимается)
  
'''Занятие 9.''' Паттерны Singleton, Strategy, Decorator, Observer. Создание объектов с помощью фабрик.
+
'''Занятие 8.''' [дистанционно] Владение памятью. Идиома CRTP.
* [[Media: Lecture_pbscpp_9_2020.pdf|Лекция 9]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/W6RbKwX-gp0jLg Лекция 8]
 +
* [https://disk.yandex.ru/d/Q3i7dMvuQqRKdQ Запись лекции]
 +
* [https://disk.yandex.ru/i/wtQ45daIdVrZIQ Задача] и [https://github.com/konovodov/-cmc_msu_cpp_course2021/tree/main код] к ней. (больше не принимается)
  
'''Занятие 10.''' Паттерн Visitor. Идиома Type Erasure. Правило SFINAE и диспетчеризация дескрипторов.
+
'''Занятие 9.''' Идиома PImpl. Паттерны проектирования. Bridge, Command.
* [[Media: Lecture_pbscpp_10_2020.pdf|Лекция 10]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/UVSI7wcsWiIA1Q Лекция 9]
* [https://yadi.sk/i/HIelFsMSWhXVog Задачи]. (Больше не принимаются)
+
  
'''Занятие 11.''' Тестирование кода. Unit-тесты и библиотека gtest/gmock. Отладка кода и strace.
+
'''Занятие 10.''' Паттерны Singleton, Strategy, Decorator, Observer. Создание объектов с помощью фабрик.
* [[Media: Lecture_pbscpp_11_2020.pdf|Лекция 11]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/MqMsJjt0Miw0kA Лекция 10]
 +
* [https://disk.yandex.ru/i/yVZZGz3WoAOtRA Задача] (больше не принимается)
  
'''Занятие 12.''' Отладочные макроопределения, asserts. Обработка исключений. Гарантии безопасности исключений. ValueOrException. Неопределенное поведение.
+
'''Занятие 11.''' Переопределение аллокаторов. Паттерн Visitor и двойная диспетчеризация. Идиома TypeErasure.
* [[Media: Lecture_pbscpp_12_2020.pdf|Лекция 12]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/E06phqCiiwmYNQ Лекция 11]
  
'''Занятие 13.''' Оптимизация программ на C++.  
+
'''Занятие 12.''' SFINAE. Элементы метапрограммирования. Обработка ошибок и исключения.
* [[Media: Lecture_pbscpp_13_2020.pdf|Лекция 13]]
+
* [https://disk.yandex.ru/i/y_mA_hIQJv1yCA Лекция 12]
* [https://yadi.sk/i/ccDtj0NiB7wkBQ Задача]. (Больше не принимается)
+
* Про template disambiguator: [https://en.cppreference.com/w/cpp/language/dependent_name link]
 +
* [https://disk.yandex.ru/i/JI5wxlkqVn6Mag Задачи]
  
 
== Литература ==
 
== Литература ==

Версия 12:55, 5 декабря 2021

Курс по магистерской программе Дискретные управляющие системы и их приложения. Занятия проводит Коноводов В.А.

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 2020(pdf)

Занятия в 2021 г

  • Занятия проходят по пятницам, 8:45, ауд. 503
  • Таблица результатов здесь

Содержание курса

Занятие 1. Вводный тест. Вывод типов шаблонов и auto.

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

Занятие 3. Структурное связывание. Особенности lambda-функций.

Занятие 4. Неупорядоченный контейнеры и std::hash. Методы вызова функций и связывания аргументов. Move-семантика.

Занятие 5. Типы ссылок. std::move и std::forward. Универсальные ссылки. Свёртывание ссылок.

Занятие 6. Проблемы универсальных ссылок. Автоматическая генерация перемещающих операций. Операторы new и delete, перегрузка. Умные указатели.

Занятие 7. Указатели unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr.

Занятие 8. [дистанционно] Владение памятью. Идиома CRTP.

Занятие 9. Идиома PImpl. Паттерны проектирования. Bridge, Command.

Занятие 10. Паттерны Singleton, Strategy, Decorator, Observer. Создание объектов с помощью фабрик.

Занятие 11. Переопределение аллокаторов. Паттерн Visitor и двойная диспетчеризация. Идиома TypeErasure.

Занятие 12. SFINAE. Элементы метапрограммирования. Обработка ошибок и исключения.

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.

Дополнительная

  • 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.