Факультативный спецкурс «Программирование на С++»

Дедов Антон adedov@swsoft.com

Дмитрий Иртегов fat@nsu.ru

1. Цели и задачи

1. 
   Ознакомление с культурой и принятыми практиками программирования в сообществе C++, знакомство с современным состоянием языка.
   
2. 
   Мотивация слушателя к самостоятельному изучению предмета, овладению новыми техниками и углубление понимания с целью получения опыта создания более качественного и безопасного кода.
   
3. 
   Формирование сознательного отношения к использованию тех или иных средств языка, а не изучение «крутых» трюков.
   

• 
  проектирование классов;
  
• 
  использование стандартной библиотеки и ее признанных расширений;
  
• 
  использование дизайна, который учитывает безопасность исключений.
  

2. Содержание курса

Список модулей:

1. 
   Введение в язык
   
2. 
   Объектно-ориентированное программирование на C++
   
3. 
   Исключения
   
4. 
   Шаблоны
   
5. 
   Введение в стандартную библиотеку C++
   

1. Введение в язык

1. Лекция 1

1. 
   Назначение языка и краткая история, основные возможности.
   
2. 
   Объявления и определения.
   
3. 
   Встроенные типы данных. Переменные; квалификаторы const.
   
4. 
   Выражения, операторы и управляющие структуры.
   
5. 
   Указатели. Массивы. Строковые литералы. Ссылки.
   
6. 
   Области видимости переменных.
   
7. 
   Структуры как средство группирования данных.
   
8. 
   Функции. Объявление и определение. Аргументы и возвращаемые значения. Аргументы по умолчанию. Указатели на функцию.
   
9. 
   Перегрузка функций и операторов. Разрешение имен функций при перегрузке.
   
10. 
    Структура программы. Понятие единицы трансляции. Понятие о правиле одного определения.
    

2. Лекция 2

1. 
   Классы как абстрактные типы данных.
   
2. 
   Члены класса.
   

3. 
   Объекты. Определение переменных-объектов.
   
4. 
   Конструкторы и деструкторы классов. Порядок инициализации и уничтожения членов.
   
5. 
   Способы размещения объектов в памяти: автоматический, динамический, статический.
   
6. 
   Динамическая память. Операторы new, delete, delete[].
   
7. 
   Генерируемые компилятором определения членов классов.
   
8. 
   Использование объектов: вызов методов, передача объекта в качестве параметра функции. Понятие временного объекта.
   
9. 
   Передача объектов по значению и по ссылке.
   

3. Лекция 3

1. 
   Пространства имен.
   

2. 
   Поиск и разрешение имен. Поиск Кёнинга.
   
3. 
   Иерархии классов.
   

4. 
   Конструкторы и деструкторы.
   

5. 
   Виртуальные функции. Абстрактные классы.
   
6. 
   Различие между перегрузкой, замещением и сокрытием функций.
   
7. 
   Введение в множественное наследование.
   

1. Исключения (часть I)

Лекция 1

1. 
   Назначение механизма исключений.
   
2. 
   Группировка исключений.
   
3. 
   Поимка исключений, порядок. Поимка по константной ссылке. Re-throw.
   
4. 
   Ресурсы и исключения.
   

5. 
   Исключения и деструкторы.
   

1. Объектно-ориентированное программирование

1. Лекция 1

1. 
   Основные принципы ООП. (?)
   
2. 
   Проектирование классов для разного назначения: объекты-значения, базовые классы, классы исключений, шаблоны классов и т.п.
   
3. 
   Open-Close Principle как одна из целей объектно-ориентированной архитектуры.
   
4. 
   Принцип подстановки Лисковой.
   

Лекция 2

1. 
   Принцип интерфейса.
   

2. 
   Использование абстрактных классов.
   

3. 
   Инкапсуляция и проектирование интерфейса.
   

4. 
   Паттерн невиртуального интерфейса (NVI pattern).
   

Лекция 3

1. 
   Вопросы перегрузки операторов:
   

• 
  Перегрузка new, delete.
  
• 
  Перегрузка операторов ++, ->, [] и т.п.
  
• 
  Перегрузка операторов +, >>, <<.
  
• 
  Какие операторы не рекомендуется перегружать.
  

2. 
   Вложенные классы.
   
3. 
   Идиома Pimpl.
   
4. 
   Паттерн Proxy.
   

1. Шаблоны (часть I)

1. Лекция 1

1. 
   Понятие шаблона. Инстанцирование.
   
2. 
   Шаблонные функции. Перегрузка.
   
3. 
   Шаблоны классов.
   
4. 
   Шаблоны членов классов.
   

1. Стандартная библиотека (часть I)

Лекция 1

1. 
   Обзор и организация стандартной библиотеки.
   
2. 
   Использование строк.
   
3. 
   Контейнеры. Типы контейнеров.
   

4. 
   Потоки (введение).
   

1. Шаблоны (часть II)

Лекция 2

1. 
   Специализация шаблонов классов.
   
2. 
   Частичная специализация шаблонов классов и шаблонов функций.
   
3. 
   Использование шаблонов. Классы свойств. Паттерн стратегия.
   

1. Исключения (часть II)

Лекция 1

1. 
   Гарантии безопасности исключений (гарантии Абрамса).
   
2. 
   Разработка кода безопасного с точки зрения исключений.
   
3. 
   Стратегии обработки ошибок и исключительных ситуаций.
   

3. Литература

1. 
   Андрей Александреску. Современное проектирование на С++. Обобщенное программирование и прикладные шаблоны проектирования. // 2002
   
2. 
   Гради Буч. Объектно-ориентированный анализ и проектирование. С примерами приложений на C++. // 2000
   
3. 
   Дэвид Вандевурд, Николаи М. Джосаттис. Шаблоны C++. Справочник разработчика. // 2003
   
4. 
   Эрих Гамма, Ричард Хелм, Ральф Джонсон, Джон Влиссидес. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. // 2001
   
5. 
   Скотт Майерс. Эффективное использование C++. 50 рекомендаций по улучшению ваших программ и проектов. // 2000
   
6. 
   Скотт Майерс. Наиболее эффективное использование C++. 35 новых рекомендаций по улучшению ваших программ и проектов. // 2000
   
7. 
   Скотт Майерс. Эффективное использование STL. // 2002
   
8. 
   Герб Саттер. Решение сложных задач на C++. // 2002
   
9. 
   Герб Саттер. Новые сложные задачи на C++: 40 новых головоломных примеров с решениями. // 2005
   
10. 
    Герб Саттер и Андрей Александреску. Стандарты программирования на C++: 101 правило и рекомендация. // 2005
    
11. 
    Бьерн Страуструп. Язык программирования C++. // 2001
    
12. 
    Бьерн Страуструп. Дизайн и эволюция языка C++. // 2000
    
13. 
    ISO/IEC 14882:1998(E), Programming Languages – C++ (ISO and ANSI C++ standard).
    
14. 
    Robert C. Martin. Design Principles and Design Patterns. // objectmentor.com 2000
    

Полезные ссылки

• 
  http://public.research.att.com/~bs/ Bjarne Stroustrup's homepage.
  
• 
  http://www.boost.org Boost libraries.
  

• 
  http://www.gotw.ca/gotw Herb Sutter. Guru of the Week.
  

• 
  http://objectmentor.com Object Mentor, Inc.
  
• 
  http://rsdn.ru Russian Software Development Network.
  
• 
  http://ooad.asf.ru Объектно-ориентированный анализ и проектирование.
  

Каталог: ~fat
~fat -> Курс лекций «Проблемы безопасности в информационных технологиях»

Достарыңызбен бөлісу: