Kurs programowania w C/C++

Lekcja 1 • Zmienne, typy i literały

Wprowadza podstawowe typy danych, deklarację zmiennych i wartości literałowe. Opanowanie tego zagadnienia umożliwia poprawną reprezentację danych w całym kursie.

Lekcja 2 • Podstawy wejścia i wyjścia

Uczy konsolowego wejścia/wyjścia przy użyciu printf/scanf w C oraz cin/cout w C++. Umożliwia tworzenie interaktywnych programów wymaganych w każdym ćwiczeniu praktycznym.

Lekcja 3 • Operatory i wyrażenia

Obejmuje operatory arytmetyczne, relacyjne, logiczne i bitowe wraz z regułami pierwszeństwa. Buduje umiejętność tworzenia wyrażeń niezbędną dla wszystkich konstrukcji sterujących i algorytmów.

Lekcja 4 • Podstawowa składnia i struktura programu

Obejmuje tokeny, instrukcje, bloki i anatomię pliku źródłowego C/C++. Bezpośrednio łączy się z pisaniem dowolnego poprawnego programu w późniejszych rozdziałach.

Lekcja 1 • Deklaracja i definicja funkcji

Wprowadza prototypy funkcji, definicje i mechanizmy wywoływania w C/C++. Ustanawia zasady modułowego projektowania używane w całym kursie.

Lekcja 2 • Zasięg, czas życia i klasy pamięci

Wyjaśnia zmienne lokalne, globalne i statyczne oraz ich czas życia. Zapobiega typowym błędom związanym z niezainicjalizowanymi lub nieprawidłowo określonymi zasięgami zmiennych.

Lekcja 3 • Podstawy rekurencji

Obejmuje projektowanie funkcji rekurencyjnych, przypadki bazowe i zachowanie stosu. Przygotowuje studentów do algorytmów rekurencyjnych i struktur danych w późniejszych rozdziałach.

Lekcja 4 • Instrukcje warunkowe

Obejmuje konstrukcje if, else-if i switch do podejmowania decyzji. Bezpośrednio umożliwia tworzenie programów sterowanych logiką, na których opierają się wszystkie kolejne rozdziały.

Lekcja 1 • Łańcuchy stylu C i funkcje łańcuchowe

Uczy tablic znaków zakończonych nullem i standardowych funkcji biblioteki łańcuchowej. Zapewnia podstawy łańcuchów C potrzebne przed wprowadzeniem std::string w C++.

Lekcja 2 • Dynamiczne przydzielanie pamięci

Uczy malloc/free w C oraz new/delete w C++ do zarządzania stertą. Kładzie podwaliny pod dynamiczne struktury danych omówione w następnym rozdziale.

Lekcja 3 • Tablice jedno- i wielowymiarowe

Obejmuje deklarację tablic, inicjalizację i wzorce dostępu do elementów. Tablice stanowią podstawę prawie każdej struktury danych wprowadzanej później w kursie.

Lekcja 4 • Wskaźniki i funkcje

Obejmuje przekazywanie wskaźników do funkcji i bezpieczne zwracanie wskaźników. Umożliwia wydajną manipulację danymi bez niepotrzebnego kopiowania.

Lekcja 1 • Wyliczenia i aliasy typów

Obejmuje wyliczenia C, enum class C++ oraz deklaracje typedef/using. Poprawia czytelność kodu i bezpieczeństwo typów we wszystkich kolejnych projektach.

Lekcja 2 • Pola bitowe i dane spakowane

Wprowadza elementy członkowskie struktury będące polami bitowymi do kompaktowej reprezentacji danych. Istotne w analizie protokołów i mapowaniu rejestrów sprzętowych w zaawansowanych tematach.

Lekcja 3 • Wskaźniki do struktur

Uczy dostępu do struktury przez wskaźnik i dynamicznego przydzielania struktur. Umożliwia tworzenie połączonych struktur danych zbudowanych w rozdziale o algorytmach.

Lekcja 4 • Unie i współdzielenie pamięci

Wyjaśnia semantykę unii, nakładanie się pamięci i poprawne przypadki użycia. Zapewnia wgląd w pamięć niskiego poziomu istotny dla programowania wbudowanego i systemowego.

Lekcja 1 • Polimorfizm i funkcje wirtualne

Wprowadza funkcje wirtualne, czyste funkcje wirtualne i klasy abstrakcyjne. Umożliwia stosowanie wzorców dynamicznego wysyłania, kluczowych dla rozszerzalnego projektowania oprogramowania.

Lekcja 2 • Dziedziczenie i hierarchie klas

Obejmuje dziedziczenie pojedyncze i wielokrotne, dostęp do klasy bazowej i łączenie konstruktorów. Buduje umiejętności projektowania hierarchii potrzebne do polimorfizmu.

Lekcja 3 • Enkapsulacja i zasady projektowania

Stosuje zasady SOLID i strategie enkapsulacji w projektowaniu klas. Przygotowuje studentów do pisania łatwego w utrzymaniu i testowalnego kodu C++ w zaawansowanych rozdziałach.

Lekcja 4 • Przeładowanie operatorów

Uczy przeładowywania operatorów arytmetycznych, porównania i strumieniowych dla niestandardowych typów. Umożliwia intuicyjną składnię dla klas zdefiniowanych przez użytkownika używanych w późniejszych projektach.

Lekcja 1 • Algorytmy STL

Obejmuje sort, find, transform, accumulate i inne standardowe algorytmy. Stosowanie algorytmów STL zastępuje podatne na błędy ręczne pętle w kodzie produkcyjnym.

Lekcja 2 • Szablony funkcji i klas

Obejmuje składnię szablonów, parametry typów i instancjonowanie szablonów. Generyczne funkcje i klasy redukują powielanie kodu we wszystkich przyszłych projektach.

Lekcja 3 • Kontenery STL

Wprowadza vector, list, deque, map, set i ich nieuporządkowane warianty. Wybór odpowiedniego kontenera ma kluczowe znaczenie dla wydajności w projektowaniu algorytmów.

Lekcja 4 • Wyrażenia lambda i funktory

Wprowadza składnię lambd, listy przechwytywania i obiekty funktorów do użycia z STL. Umożliwia zwięzłą, ekspresyjną personalizację algorytmów w nowoczesnym C++.

Lekcja 1 • Obsługa wyjątków i bezpieczeństwo

Obejmuje składnię try/catch/throw, hierarchie wyjątków i gwarancje bezpieczeństwa wyjątków. Solidna obsługa błędów zapobiega wyciekom zasobów w wyjątkowych warunkach.

Lekcja 2 • RAII i własność zasobów

Wyjaśnia idiom RAII i sposób, w jaki konstruktory/destruktory egzekwują bezpieczeństwo zasobów. RAII jest podstawą bezpiecznego zarządzania zasobami w nowoczesnym C++.

Lekcja 3 • Inteligentne wskaźniki w szczegółach

Obejmuje semantykę i wzorce użycia unique_ptr, shared_ptr i weak_ptr. Inteligentne wskaźniki eliminują ręczne wywołania delete i zapobiegają błędom własności.

Lekcja 4 • Semantyka kopiowania i przenoszenia

Uczy konstruktorów kopiujących, przypisania kopiującego, konstruktorów przenoszących i przypisania przenoszącego. Reguła pięciu rządzi poprawnym projektowaniem klas posiadających zasoby.

Lekcja 1 • Wielowątkowość z std::thread

Uczy tworzenia, dołączania i odłączania wątków przy użyciu biblioteki wątków C++11. Podstawy współbieżności umożliwiają projektowanie równoległych programów w tym rozdziale.

Lekcja 2 • Interfejsy procesów i systemu

Wprowadza tworzenie procesów, zmienne środowiskowe i wywołania systemowe. Zapewnia kontekst na poziomie systemu operacyjnego potrzebny do pisania programów systemowych w C.

Lekcja 3 • Podstawy sieci i gniazd

Wprowadza API gniazd BSD do komunikacji TCP/UDP w C/C++. Umiejętności sieciowe rozszerzają aplikacje C/C++ o konteksty rozproszone i klient-serwer.

Lekcja 4 • Synchronizacja i wyścigi danych

Obejmuje muteksy, zmienne warunkowe i operacje atomowe, aby zapobiegać wyścigom danych. Bezpieczna synchronizacja jest obowiązkowa dla poprawnych programów współbieżnych.