Nowoczesne programowanie w C++

Cele szkolenia

Uczestnicy szkolenia poznają:

• nowe elementy języka C++, takie jak nullptr, mechanizmy dedukcji auto i decltype, pętlę range-based for, silnie typizowane typy wyliczeniowe (scoped enums) oraz jednolitą składnię inicjalizacji
• implementację semantyki przenoszenia dla klas i mechanizm perfect forwarding'u
• wyrażenia lambda i ich praktyczne zastosowanie
• mechanizmy bezpiecznego zarządzania pamięcią przy pomocy smart pointerów
• nowości w szablonach: variadic templates i fold expressions
• nowości w bibliotece standardowej, takie jak std::tuple, std::optional i std::variant
• możliwości wywoływania funkcji i tworzenia struktur danych na etapie kompilacji

Plan szkolenia

Nowości w składni języka

• Nowe typy podstawowe w C++11/17
• Literały znakowe - raw strings
• Pusty wskaźnik nullptr
• Automatyczna dedukcja typów
  • Mechanizm dedukcji auto
  • Mechanizm dedukcji decltype
• Dedukcja typu zwracanego z funkcji
• Nowe typy wyliczeniowe - scoped enumerations
• Instrukcje if oraz switch z inicjalizatorami zmiennych
• Pętle for dla zakresów (range-based-for)
• Jednolita składnia inicjalizacji
• Listy inicjalizujące
• Statyczne składowe inline
• Nowe atrybuty: [[nodiscard]], [[maybe_unsued]] itp.

Nowości w klasach

• Specjalne funkcje składowe
• Domyślna inicjalizacja składowych niestatycznych
• Delegowanie i dziedziczenie konstruktorów
• Kontrola nadpisywania metod wirtualnych - override
• Blokowanie dziedziczenia lub nadpisywania metod - final
• Funkcje konwersji deklarowane jako explicit

Semantyka przenoszenia

• lvalue vs. rvalue
• Referencje do rvalue - T&&
• Implementacja semantyki przenoszenia (move semantics) w klasach
• Implementacja funkcji std::move()
• Perfect forwarding i uniwersalne referencje
• Copy Elision i Return Value Optimisation (RVO)
• noexcept i optymalizacja wydajności

Wyrażenia lambda

• Obiekty wywoływalne w nowoczesnym C++ - callables
• Wyrażenia lambda i klasy domknięć
  • Przechwytywanie zmiennych lokalnych w domknięciach
• Wykorzystanie lambd w algorytmach STL
• Przechowywanie lambd w zmiennych - auto vs. std::function
  • Kolejki zadań
  • Implementacja wywołań zwrotnych - callbacks

Zarządzanie pamięcią w nowoczesnym C++

• Idiom RAII (Resource Aquisition Is Initialization)
• Inteligentne wskaźniki
  • std::unique_ptr
  • std::shared_ptr
  • std::weak_ptr
• Dealokatory użytkownika

Programowanie na etapie kompilacji

• Wyrażenia stałe constexpr
• Funkcje constexpr
• Praktyczne wykorzystanie constexpr - tworzenie struktur danych na etapie kompilacji
  • constexpr if

Szablony

• Cechy typów - biblioteka Type Traits
• Szablony wariadyczne - variadic templates
• Fold expressions
• Class Template Argument Deduction - CTAD

Biblioteka standardowa

• std::byte
• Tablice o stałym rozmiarze - std::array
• Kontenery z haszowaniem
• std::function
• Krotki - std::tuple
  • Zwracanie wielu wartości z funkcji – structured bindings w C++17
  • Typowe przypadki użycia krotek – pisanie operatorów porównania dla typów użytkowników itp.
• std::string_view
• std::optional
• Obiekty dynamiczne - std::any
• Typ wariantowy std::variant i mechanizm wizytacji

Wymagania

Opanowane podstawy programowania w języku C++

Czas trwania

5 dni po 8 godzin lekcyjnych