C++ Programozás Tanfolyam

1. óra • Bemenet, kimenet és alapszintű hibakeresés

Bemutatja a std::cin és std::cout használatát konzolos I/O-hoz, valamint az alapszintű hibakeresést kiíratásokkal és fordítódiagnosztikával. Iteratív fejlesztési szokásokat alakít ki.

2. óra • Fordítási és kapcsolási folyamat

Elmagyarázza az előfeldolgozás, fordítás, assembly és kapcsolás különálló szakaszait. A tanulók nyomon követik, hogyan válnak a forrásfájlok futtatható binárisokká.

3. óra • A fejlesztői környezet beállítása

Telepíti és konfigurálja a fordítókat, szerkesztőket és build eszközöket a főbb platformokon. Biztosítja, hogy minden tanulónak reprodukálható munkaterülete legyen a kódírás megkezdése előtt.

4. óra • Egy C++ program szerkezete

Egy minimális C++ forrásfájl felépítésének elemzése, beleértve a fejléceket, a main függvényt és a névtereket. Összekapcsolja a szintaxis szabályait a fordítási modellel.

1. óra • Aritmetikai és bitenkénti operátorok

Feltárja az aritmetikai, modulo, növekményes és bitenkénti operátorokat a precedenciaszabályokkal. A tanulók operátorokat alkalmaznak numerikus és bitmanipulációs problémák megoldására.

2. óra • Változódeklaráció és inicializálás

Megkülönbözteti az alapértelmezett, érték-, másoló- és közvetlen inicializálási formákat. Hangsúlyozza az egységes kapcsos zárójeles inicializálást a szűkítő konverziók megelőzése érdekében.

3. óra • Kifejezések, utasítások és nem definiált viselkedés

Meghatározza a szekvenciapontokat, értékkategóriákat és a nem definiált viselkedés gyakori forrásait. A kezdetektől fegyelmezett kódolási szokásokat alakít ki.

4. óra • Típuskonverziók és típuskényszerítés

Elmagyarázza az implicit promóciót, a szűkítést és az explicit C++ típuskényszerítéseket. A tanulók megtanulják, hogyan konvertálhatnak típusokat biztonságosan, nem definiált viselkedés nélkül.

1. óra • Rekurzió és veremkezelési szempontok

Rekurziót alkalmaz klasszikus problémákra, és elemzi a veremmélységet és a tail-call mintákat. A tanulók egyensúlyoznak az elegancia és a gyakorlati veremkorlátok között.

2. óra • Feltételes utasítások

Lefedi az if-else láncokat, a switch-case-t és a ternáris operátort az átadási szabályokkal. A tanulók kiválasztják a megfelelő szerkezetet minden döntési helyzethez.

3. óra • Ciklusok és iteráció

Bemutatja a for, while, do-while és a tartomány alapú for ciklusokat break és continue utasításokkal. A tanulók az iterációs minta és a leállási feltétel alapján választanak ciklust.

4. óra • Függvény túlterhelés és névmanipuláció

Elmagyarázza, hogyan oldja fel a fordító a túlterhelt függvényhívásokat, és hogyan generál manipulált neveket. A tanulók egyértelmű és karbantartható túlterheléseket írnak.

1. óra • Okos mutatók és tulajdonlás

Bemutatja a unique_ptr, shared_ptr és weak_ptr RAII burkolókat, amelyek automatizálják a memóriakezelést. A tanulók a nyers tulajdonló mutatókat biztonságos alternatívákra cserélik.

2. óra • Referenciák és szemantikájuk

Megkülönbözteti az lérték referenciákat a mutatóktól, és bevezeti az rérték referenciákat a move szemantikához. A tanulók referenciákat használnak hatékony, aliasing-biztos kód írásához.

3. óra • Gyakori memóriahibák és sanitizerek

Azonosítja a lógó mutatókat, puffertúlcsordulásokat, használat utáni felszabadítást és dupla törlési hibákat. A tanulók az AddressSanitizer és a Valgrind segítségével észlelik és javítják a hibákat.

4. óra • Mutatók és cím aritmetika

Bemutatja a mutató deklarációját, dereferálását, null mutatóit és a mutató aritmetikát. Összekapcsolja az alacsony szintű címzést a tömbbejárással és a teljesítménnyel.

1. óra • Polimorfizmus és virtuális függvények

Elmagyarázza a virtuális kiosztást, a vtable-eket, a tiszta virtuális függvényeket és az absztrakt osztályokat. A tanulók bővíthető kódot írnak, amely követi a nyitott-zárt elvet.

2. óra • Osztályok, struktúrák és beágyazás

Meghatározza az osztály és struktúra szintaxisát, hozzáférés-specifikátorait és tagfüggvényeit. A tanulók adatokat ágyaznak be az invariánsok kikényszerítése és a megvalósítási részletek elrejtése érdekében.

3. óra • Konstruktorok, destruktorok és az Ötök Szabálya

Lefedi az alapértelmezett, paraméteres, másoló és mozgató konstruktorokat a destruktorok mellett. A tanulók az Ötök Szabályát alkalmazzák az erőforrások helyes kezelésére.

4. óra • Operátor túlterhelés

Túlterheli az aritmetikai, összehasonlító, adatfolyam és indexelő operátorokat felhasználó által definiált típusokhoz. A tanulók olyan konvenciókat követnek, amelyek intuitívvá teszik a túlterhelt operátorokat.

1. óra • Osztálysablonok

Meghatározza az osztálysablonokat tagfüggvényekkel, részleges specializációval és alapértelmezett paraméterekkel. A tanulók általános tárolókat építenek a szabványos könyvtár mintái alapján.

2. óra • Sablon metaprogramozás alapjai

Típusjellemzőket, if constexpr-t és fordítási időben történő számítást használ a viselkedés specializálásához. A tanulók optimalizálják a kódútvonalakat futásidejű overhead nélkül.

3. óra • Variadic sablonok és paramétercsomagok

Paramétercsomagok kiterjesztése fold kifejezésekkel tetszőleges számú argumentum kezeléséhez. A tanulók továbbító burkolókat és típusbiztos variadic segédeszközöket valósítanak meg.

4. óra • Függvénysablonok

Bemutatja a függvénysablon szintaxisát, típuslevezetését és explicit példányosítását. A tanulók a duplikált típusspecifikus függvényeket egyetlen generikus verzióra cserélik.

1. óra • Segédprogramok: Optional, Variant és Span

std::optional, std::variant, std::any és std::span használata nullable, összeg- és nézettípusok kifejezésére. A tanulók kiküszöbölik a null mutató hibákat és a nem biztonságos uniókat.

2. óra • Szabványos algoritmusok

Rendezési, keresési, transzformációs és particionáló algoritmusokat alkalmaz a <algorithm>-ből. A tanulók a kézzel írt ciklusokat kifejező, tesztelt könyvtári hívásokra cserélik.

3. óra • Karakterláncok, karakterlánc-nézetek és formázás

Lefedi a std::string műveleteket, a std::string_view-t nem tulajdonló hozzáféréshez és a std::format-ot típusbiztos kimenethez. A tanulók hatékonyan kezelik a szöveget szükségtelen másolatok nélkül.

4. óra • Iterátorok és tartományok

Elmagyarázza az iterátor kategóriákat, a tartomány alapú algoritmusokat és a C++20 tartományokat és nézeteket. A tanulók lusta folyamatokat állítanak össze, amelyek köztes másolatok nélkül dolgozzák fel az adatokat.

1. óra • Move szemantika és értékkategóriák

Mélyíti az rérték referenciák, a std::move és a move-only típusok megértését. A tanulók kiküszöbölik a szükségtelen másolatokat a teljesítménykritikus kódútvonalakon.

2. óra • Lambdák és funkcionális minták

Meghatározza a lambda szintaxist, a befogási módokat, a generikus lambdákat és a std::function-t. A tanulók magasabb rendű függvényeket és visszahívásokat állítanak össze minimális kódduplikációval.

3. óra • Hibakezelési stratégiák

Összehasonlítja a kivételeket, hibakódokat, std::expected-et és ellenőrzéseket a hibák közlésére. A tanulók olyan stratégiákat választanak, amelyek egyensúlyt teremtenek a biztonság, a teljesítmény és az egyértelműség között.

4. óra • Profilozás, optimalizálás és nem definiált viselkedés

Profiloz perf és gprof segítségével, fordítói optimalizálásokat alkalmaz, és sanitizerekkel szünteti meg a nem definiált viselkedést. A tanulók mért adatok alapján hangolják a kódot.