Efektivní programování v C++

Garant předmětu:

Daniel Langr

Přednášející:

Daniel Langr

Cvičící:

Daniel Langr

Předmět zajišťuje:

katedra počítačových systémů

Anotace:

Studenti se naučí využívat moderní rysy současných verzí jazyka C++ pro tvorbu softwaru. Důraz je kladen především na efektivitu, a to jak v podobě tvorby udržovatelných a přenositelných zdrojových kódů, tak v podobě korektních programů s nízkými nároky na paměť a procesorový čas.

Požadavky:

Velmi dobré znalosti látky z předmětů BI-PA1 a BI-PA2, částečné znalosti látky z předmětů BI-SAP a BI-OSY. U BI-PA2 je rovněž doporučena znalost z „rozšiřujících materiálů“.

Osnova přednášek:

1. Úvod, pozorovatelné chování, pravidlo as-if, optimalizace, jednotky překladu, ABI

2. Jednotky překladu a pozorovatelné chování, ODR, interní linkage, inline, statické a dynamické spojování, PIMPL

3. Nedefinované chování, doba života objektů, statická a dynamická alokace uložiště, inicializace a destrukce

4. Cena dynamických alokací, zarovnání, padding, placement new, vlastnící objekty

5. Technika Small string optimization

6. Výrazy new[] a delete[], obsah objektů, vektorová třída

7. Kategorie hodnot, typy referencí, navazování referencí, std::move

8. Emplace sémantika, perfect forwarding, dispatching

9. Šablony, instanciace šablon, dedukce argumentů šablon, specializace šablon, variadické šablony, template parameter pack

10. Function parameter pack, koncepty a omezení (constraints), SFINAE

11. Bezpečnost výjimek, alokátory, small buffer optimization, empty base optimization, type erasure

12. Type erasure, std::function, std::any, std::variant, CRTP, ADL

Osnova cvičení:

Na počítačových cvičeních řeší studenti úlohy navazující na přednášky; cvičící poskytuje konzultace a rady.

Cíle studia:

Cílem předmětu je naučit studenty využívat současné verze jazyka C++ tak, aby v něm byli schopni vytvářet efektivní, korektní, udržovatelný a přenositelný software.

Studijní materiály:

Josuttis, The C++ Standard Library-A Tutorial and Reference

Meyers, Effective Modern C++

Prata, C++ Primer Plus

Reddy, API Design for C++

Stroustrup, Programming - Principles and Practice Using C++

Stroustrup, The C++ Programming Language

Sutter and Alexandrescu, C++ Coding Standards: 101 Rules, Guidelines, and Best Practices

Vandervoorde and Josuttis, C++ Templates - The Complete Guide

Williams, C++ Concurrency in Action

cppreference.com, www.cplusplus.com (C++ reference)

stackoverflow.com (developer forum)

isocpp.org (news, status, blogs, FAQs, discussion)

ISO/IEC 14882:2014 Information technology - Programming languages-C++

Poznámka:

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/NI-EPC/

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2018-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (PS)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (PS)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (VO)
• Master Specialization Digital Business Engineering, 2023 (VO)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (PS)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)