język C++ (lato 2015)

C++ to obiektowo zorientowany język programowania. Został on zaprojektowany przez B.Stroustrupa z myślą o programowaniu systemowym oraz do zaawansowanych obliczeń matematycznych. Świadome używanie C++ do rozwiązywania problemów algorytmicznych daje dużo satysfakcji doświadczonym programistom, zwłaszcza dlatego, że generowany przez kompilator kod jest bardzo efektywny.

Celem kursu jest zapoznanie studentów z bogatą składnią języka C++, najważniejszymi technikami stosowanymi w programowaniu z wykorzystaniem tego języka oraz z obszernymi fragmentami biblioteki standardowej STL.

Wymagane przygotowanie

• Umiejętność programowania strukturalnego w języku ANSI C.
• Znajomość podstawowych struktur danych (tablice, listy, drzewa, grafy).

Literatura

Literatura papierowa polskojęzyczna:

• B.Stroustrup: Język C++. WNT, Warszawa 2000.
• N.M.Josuttis: C++. Biblioteka standardowa. Podręcznik programisty. Wydawnictwo Helion, Gliwice 2003.
• J.Grębosz: Symfonia C++ (tom 1, 2, 3). Oficyna Kallimach, Kraków 2002.
• J.Grębosz: Pasja C++ (tom 1, 2). Oficyna Kallimach, Kraków 2003.
• S.B.Lippman, J.Lajoie: Podstawy języka C++. WNT, Warszawa 2001.
• C.L.Tondo, B.P.Leung: Podstawy języka C++. Ćwiczenia i rozwiązania. WNT, Warszawa 2001.

Literatura elektroniczna polska i angielska:

• C++ (pl.wikibooks.org)
• C++11 (pl.wikipedia.org)
• C++ Language Tutorial (www.cplusplus.com)
• The C++ Tutorial (www.learncpp.com)
• C / C++ lecture notes, courses, tutorials, references, guides and online books (oopweb.com/CPP)
• C++11 Support in GCC (gcc.gnu.org)
• Ten C++11 Features Every C++ Developer Should Use (www.codeproject.com) by Marius Bancila
• The future of C++ (www.cprogramming.com) by Alex Allain

Terminarz

• wykład: środa 18-20 s.25 (Paweł Rzechonek)
• laboratoria:
  wtorek 16-18 s.107 (Patryk Filipiak) - w rzeczywistości jest to laboratorium wirtualne
  środa 12-14 s.107 (Krzysztof Sornat) - ten termin ulegnie zmianie
  czwartek 10-12 s.107 (Paweł Rzechonek)

Laboratorium

Zasady zaliczenia przedmiotu

Ogólnie:

W semestrze będzie opublikowanych (na tej stronie) kilkanaście prostych zadań do zaprogramowania. Za każde poprawnie zaprogramowane zadanie i oddane w terminie można będzie dostać do 10 punktów (chociaż zadania będą różnej trudności).

Terminy:

Zadania do zaprogramowania będą ogłaszane w tygodniu poprzedzającym termin ich realizacji. Zadania należy oddawać w wyznaczonym terminie. Spóźnienia nie będą tolerowane, za wyjątkiem uzasadnionych sytuacji życiowych: choroba potwierdzona zwolnieniem lekarskim, wezwanie do Sądu, itp.

Prezentacje:

Programy należy prezentować osobiście w czasie pracowni (proszę nie wysyłać programów pocztą elektroniczną, ani nie przekazywać ich poprzez kolegów czy koleżanki). W trakcie prezentacji programu trzeba się liczyć z pytamiami dotyczącymi zadania: metoda rozwiązania, zastosowane konstrukcje językowe, wykorzystane funkcje i klasy z biblioteki standardowej, itp.

Oceny:

Aby zaliczyć laboratorium na ocenę dostateczną trzeba do końca semestru zdobyć 50% z wszystkich możliwych do uzyskania punktów; na ocenę bardzo dobrą trzeba będzie zgromadzić 90% punktów; oceny pośrednie pozostją w liniowej zależności od przedstawionych wymagań granicznych.

Lista zadań laboratoryjnych

1. 3-5.03.2015: liczby rzymskie (pdf)
2. 10-12.03.2015: punkty, odcinki i trójkąty na płaszczyźnie (pdf)
3. 17-19.03.2015: stos napisów (pdf)
4. 24-26.03.2015: tablica bitów (pdf)
5. 31.03-2.04.2015: kolejka dwustronna (pdf)
6. 14-16.04.2015: wyrażenia (pdf)
7. 21-23.04.2015: długie liczby całkowite (pdf)
8. 28-30.04.2015: mieszanie i sortowanie (pdf)
9. 12-14.05.2015: opakowanie tablicy (pdf)
10. 19-21.05.2015: kalkulator ONP (pdf)
11. 26-28.05.2015: grafy (pdf)
12. 9-11.06.2015: obiekty funkcyjne i lambdy (pdf) - zadanie dodatkowe

Ranking

• grupa P.Filipiaka (html)
• grupa P.Rzechonka (xls)
• grupa K.Sornata (docs.google.com)

Wykład

Materiał omawiany na wykładach

Spis wykładów:

1: wprowadzenie do C++	2: klasy i obiekty	3: semantyka przenoszenia
4: przeciążanie operatorów	5: dziedziczenie	6: polimorfizm
7: konwersje, przestrzenie nazw	8: wyjątki	9: szablony
10: strumienie	11: kolekcje i iteratory	12: własne biblioteki
13: obiekty funkcyjne i lambdy	14: narzędzia programistyczne	15: programowanie współbieżne

25.02.2015 (sprawy organizacyjne)

Omawiane zagadnienia:

zakres materiału przedstawiany na wykładzie, zadania laboratoryjne i zasady zaliczania przedmiotu, kontakt z wykładowcą, literatura, historia C++, najważniejsze cechy języka.

Prezentacja:

sprawy organizacyjne (ppt)

25.02.2015 (wprowadzenie do C++)

Omawiane zagadnienia:

pierwsze programy, struktura programu (pliki źródłowe i nagłówkowe), referencje, napisy, klasa jako nowy typ danych, składowe w klasie, tworzenie i usuwanie obiektów na stosie i na stercie, konstruktor, standardowe wejście i wyjście.

Prezentacja:

łagodne wprowadzenie do C++ (ppt)

Programy z wykładu:

program powitalny (witaj.cpp)

program przeliczający milimetry na cale (mm2inch.cpp)

program przepisujący standardowe wejście na wyjście z dodaniem numerów linii (nrlinii.cpp)

4.03.2015 (klasy i obiekty)

Omawiane zagadnienia:

klasy i obiekty, pola i metody składowe, ukrywanie składowych, przeciążanie funkcji i metod, konstruktory i destruktor, pola i metody stałe, wyrażenia stałe, obiekty tymczasowe.

Prezentacja:

klasy i obiekty (ppt)

Programy z wykładu:

klasa Punkt, jej implementacja i program testowy (punkt.cpp, punkt.cpp, test_punkt.cpp)

kiedy ulotność ma znaczenie (constvolatile.cpp)

funkcja z parametrem tymczasowym (rwartosci.cpp)

11.03.2015 (semantyka przenoszenia)

Omawiane zagadnienia:

argumenty tymczasowe, semantyka przenoszenia, inicjalizacja za pomocą list, składowe statyczne, funkcje i metody wbudowane, argumenty domyślne.

Prezentacja:

semantyka przenoszenia (ppt)

18.03.2015 (przeciążanie operatorów)

Omawiane zagadnienia:

funkcje i klasy zaprzyjaźnione, przeciążanie operatorów, operatory składowe i zaprzyjaźnione, operatory zwiększania ++ i zmniejszania --, operator przypisania kopiującego =, operator wywołania funkcji (), operator indeksowania [], operator dostępu do składowych ->, statyczne operatory składowe new i delete, zaprzyjaźnione operatory czytania z i pisania do strumienia >> i <<.

Prezentacja:

przeciążanie operatorów (ppt)

Programy z wykładu:

lzesp.hpp / lzesp.cpp / test_lzesp.cpp

25.03.2015 (dziedziczenie)

Omawiane zagadnienia:

istota dziedziczenia, dostęp do odziedziczonych składników, projektowanie hierarchii klas, dziedziczenie wielobazowe, dziedziczenie wirtualne, konwersje standardowe wskaźników i referencji.

Prezentacja:

dziedziczenie (ppt)

1.04.2015 (polimorfizm)

Omawiane zagadnienia:

funkcje wirtualne, implementacja wywołań polimorficznych, wczesne i późne wiązanie, klasy abstrakcyjne.

Prezentacja:

polimorfizm (ppt)

8.04.2015 (konwersje, przestrzenie nazw)

Omawiane zagadnienia:

konstruktory konwertujące, operatory konwersji w klasie, konwersje w tradycyjnym stylu i nowoczesne operatory konwersji, RTTI, automatyczne określanie typu, wydobycie typu wyrażenia;

przestrzenie nazw, deklaracja użycia i dyrektywa użycia, przestrzeń anonimowa, komponowanie i wybór w przestrzeniach nazw, standardowa przestrzeń nazw.

Prezentacja:

konwersje, przestrzenie nazw (ppt)

15.04.2015 (wyjątki)

Omawiane zagadnienia:

obsługa błędów, zgłaszanie i łapanie wyjątków, grupowanie wyjątków, dopasowywanie wyjątków, zdobywanie zasobów poprzez inicjalizację, wyjątki w konstruktorach i w destruktorach, specyfikacja wyjątków, wyjątki standardowe, definiowanie własnych wyjątków.

Prezentacja:

wyjątki (ppt)

22.04.2015 (szablony)

Omawiane zagadnienia:

definicja szablonu, funkcje i klasy szablonowe, przeciążanie szablonów funkcji, specyfikowanie strategii za pomocą parametrów szablonu, parametry domyślne w szablonach, specjalizacja szblonów, klasy szablonowe, składowe statyczne w szablonach, przyjaźń a szablony, dziedziczenie w przypadku szablonów.

Prezentacja:

szablony (ppt)

29.04.2015 (strumienie)

Omawiane zagadnienia:

strumienie w bibliotece standardowej, operatory >> i << do operacji formatowanych, sterowanie formatem, manipulatory, nieformatowane operacje na strumieniach, błędy w strumieniach, strumienie związane z plikami, strumienie związane z łańcuchami, synchronizacja strumieni.

Prezentacja:

strumienie (ppt)

13.05.2015 (kolekcje i iteratory)

Omawiane zagadnienia:

struktura STL, pary i tuple, minimum i maksimum, zamiana wartości, ograniczenia liczbowe, operatory porównania i przestrzeń rel_ops, sprytne wskaźniki do zasobów wspierają technikę zdobywania zasobów poprzez inicjalizację;

kolekcje, iteratory.

Prezentacja:

kolekcje i iteratory (ppt)

20.05.2015 (własne biblioteki)

Opisane zagadnienia:

modularyzacja kodu, tworzenie bibliotek.

Prezentacja:

własne biblioteki (ppt)

27.05.2015 (obiekty funkcyjne i lambdy)

Omawiane zagadnienia:

obiekty funkcyjne, lambdy.

Prezentacja:

obiekty funkcyjne i lambdy (ppt)

3.06.2015 (narzędzia programistyczne)

Omawiane zagadnienia:

współczynniki wymierne, pomiar czasu, liczby pseudolosowe.

Prezentacja:

narzędzia programistyczne (ppt)

10.06.2015 (programowanie współbieżne)

Omawiane zagadnienia:

pojęcie wątku w procesie, uruchamianie wątków w C++, synchronizacja wątków, muteksy i semafory, zmienne warunkowe.

Prezentacja:

programowanie współbieżne (ppt)

Instytut Informatyki