NPRG041 - Programování v C++ | cvičení František Mejzlík

Cvičení C++ v pondělí 14h v SW2. update 10. 2. 2024

Kontakt

Mattermost -> 2324ZS -> nprg041-cpp-mejzlik

Víc viz slajdy z prvního cvičení.

Podmínky udělení zápočtu

Víc viz slajdy z prvního cvičení.

Dokončené a odladěné všechny příklady ze cvičení ve vašem repozitáři na MFF Gitlabu (zadání jsou vždy ve slajdech daného cvičení) (do 18. 12. 2023)
Poslední domácí úloha (v ReCodexu)(pro zpětnou vazbu do 31. 12. 2023)
Zápočtový test na posledním cvičení (8. 1. 2024, náhradní termín 18. 1. 2024 v 11h SW2)
Zápočtový program (viz slajdy prvního cvičení, příklady témat zde)( téma do 17. 11. 2023, tech. demo do 19. 1. 2024, odevzdat do 30. 4. 2024 )

Sylabus

Zadání příkladů a úkolů najdete ve slajdech daných cvičení. Neúplnosti v zadáních dospecifikujte sami dle uvážení.

Exam slides

#	Datum	Slajdy	Skeleton kódu	Témata	Příklady	Domácí úkoly
1	2. 10. 2023	.pptx	---	Organizace, podmínky zápočtu, průběh cvičení vývojové prostředí, GIT Hello World!, funkce, předávání parametrů Lehký úvod do STD kontejnerů: std::vector, std::array, std::span Základní IO: cin, cout, operator<<, std::getline	Výpis všech podmnožin	--
2	9. 10. 2023	.pptx	GitLab	lvalue vs rvalue, naťuknutí move semantiky rvalue reference, lvalue reference C-stringy, std::string, std::string_view Naťuknutí smart vs raw pointery Typické chyby v C++ programech (a jak moderní C++ může pomoci) memory leaky, double frees, dereference nevalidního pointeru používání neinicializované paměti, buffer overflows, pokropení paměti Motivace nepoužívat printf struct/class jako POD pro seskupení dat auto, nullptr, std::tuple, std::pair, structured bindings, std::optional	Řetězcový BST po staru	--
3	16. 10. 2023	.pptx	GitLab	Motivace pro používání smart pointerů raw vlastnické pointery, smart pointery, obsrver pointery Pojem vlastnictví v C++ a jeho sdílení/přesun std::unique_ptr, std::shared_ptr, jejich použití a na co si dát pozor STD kontejnery jako "smart pointery" na kolekce prvků	Řetězcový BST moderně	--
4	23. 10. 2023	.pptx	GitLab	Podrobněji posílání parametrů v C++ a význam const, constexpr Chyby ve vracení referencí z funkcí Kompilace a linkování použití classy/structy Speciální member funkce a jejich default/delete Rule of 0, rule of 5	Zobecněný a enkapsulovaný BST	Zadání #1: Počítání oveček Pomocný kód
5	30. 10. 2023	.pptx	GitLab	Výjimky a práce s nimi Parsování čísel Castění Dědičnost a runtimový polymorfismus Virtuální metody, abstraktní třídy	ZOO	--
6	6. 11. 2023	.pptx	GitLab	Build systémy a meta-build systémy CMake C++ dependence a blíčkovače vcpkg CMake + vcpkg pro projekt s boost.asio a SFML	Renderovací UDP server & klient	Deadline #1 Zadání #2 (Databáze lidí)
7	13. 11. 2023	.pptx	GitLab	STD sekvenční kontejnery: array, vector, deque, forward_list, list STD (ne)setříděné asociativní kontejnery: set, map, multiset, multimap Kontejnery odvozené: stack, queue, priority_queue Kontejnerové vhledy: span, string_view Iterátory a vlastní iterátory	Implementace vektoru bez invalidace iterátorů + vlastní forward iterátor	--
8	20. 11. 2023	.pptx VIDEA: Teorie Kódění (přihlaste se pomoci učtu neco@cuni.cz, pak přes SIS login)	GitLab	Knihovna STD algorithm Práce s filesystemem přes std::filesystem Měření času s std::chrono	Rekurzivní prohledavač souborů	Deadline #2 (databáze lidí) Zadání #3 (Rastrový kreslič)
9	27. 11. 2023	.pptx	GitLab	Funktory, lambdy Přetěžování operátorů Náhodná čísla a různá rozdělení pomocí STD random	Náhodně generovaná databáze bytů a dotazování nad ní	--
10	4. 12. 2023	.pptx	GitLab	C++20 ranges STD algoritmy s ranges Kompozice funkcí a piping, projekce RAII (N)RVO Doxygen	Náhodně generovaná databáze bytů a dotazování nad ní ale s ranges	Deadline #3, zadání #4 (během týdne)
11	11. 12. 2023	.pptx	GitLab	Recursive-descent parsing Generické programování, šablony	Šablonovaný kontejner (GoodVec z Lab 07) bez invalidace interátorů	--
12	18. 12. 2023	.pptx	GitLab	Zápočtový test nanečisto (rozšíření zadani #3)	Na cvičení	Deadline #4 (pro zpětnou vazbu do 31. 12. 2023), jinak je deadline zapoctovy test
--	1. 1. 2024	--	--	-- Nový rok --	--	--
13	8. 1. 2024	.pptx	GitLab	Zápočtový test (rozšíření zadani #4)	Na cvičení	--

Důležité termíny

17. 11. 2023	Odsouhlasit téma zápočťáku
30. 11. 2023	Dodat specifikaci zápočťáku
18. 12. 2023	Odevzdaný poslední úkol v recodexu
18. 12. 2023	Dokončené a odladěné všechny příklady ze cvičení ve vašem repozitáři na MFF Gitlabu (zadání jsou vždy ve slajdech daného cvičení)
8. 1. 2024	Zápočtový test
18. 01. 2024 (11h SW2)	Opravný zápočtový test
19. 1. 2024	Dodat technologické demo zápočťáku se všemi third-party libkami, které jde pohodlně sestavit
30. 4. 2024	Odevzdání hotového zápočtového programu

GitLab

Příklady na cvičeních a zápočtový program všichni jednotně v MFF GitLabu
https://gitlab.mff.cuni.cz/
Přihlašte se (před prvním cvičením) MFF loginem
Každý má svůj repozitář `teaching/nprg041/2023-24/mejzlikf/XXXX`
Do GitLabu patří veškeré zdrojové, konfigurační, projektové a datové soubory; rozhodně tam ale nepatří vygenerované nebo dočasné soubory typu .obj, .tmp, .dbg apod.

Zápočtový program

Převzato ze stránek cvičení Filipa Zavorala.

vývoj a odevzdávání pouze přes MFF GitLab
lze přijít (po předchozí domluvě termínu) i předvést osobně
repository musí obsahovat kompletní historii vývoje a vše potřebné pro kompilaci a sestavení
- je nutné používat Gitlab během celého vývoje, nikoliv jen pro nahrání výsledných zdrojových kódů
- .sln/.prj/cmake/makefile - minimálně pro linux a win (VS)
- nestandardní knihovny, hlavičkové soubory apod.
- tj. nikoliv 'stáhněte si knihovnu XX a framework YY, zkompilujte a nakonfigurujte ...', opravdu nejde instalovat speciální knihovny pro každý z cca 50 zápočtových programů každý rok
- výjimečné případy lze předem domluvit individuálně
vše (včetně sestavení a spuštění) si vyzkoušejte na jiném prostředí

jiný počítač se stejným OS, kde jste nevyvíjeli a nemáte předem nainstalované vše potřebné
počítač s jiným OS a překladačem - multiplatformnost
mělo by jít automaticky stáhnout projekt, spustit build (linux, VS) a spustit; pokud ne, dolaďte to do tohoto stavu

s programem vždy dodejte dostatečně rozsáhlá data tak, aby bylo možné demonstrovat všechny podstatné vlastnosti programu
mělo by být samozřejmostí:
- na korektní data musí program vždy dávat správné výsledky
- na žádných vstupních datech nesmí nekontrolovaně skončit (neošetřená výjimka, zacyklení, reference neexistující paměti, odlet apod.)
i pro nefinální předvedení dodejte takovou dokumentaci, aby bylo možné program zkompilovat, spustit a ovládat
finální odevzdání musí obsahovat programátorskou a uživatelskou dokumentaci
- za dokumentaci není považován výstup nástrojů typu doxygen - v dokumentaci by mělo být popsané to, co ve zdrojových souborech není
efektivita a kultura
- dekompozice, encapsulace, robustnost, udržovatelnost, rozhraní, platformní nezávislost, separace aplikační logiky a I/O / GUI, komentáře, elegance a estetika ...
externí knihovny a frameworky
- použití vhodných externích knihoven nic nebrání
- používejte pouze platformově nezávislé knihovny; platformově závislé (tj. jen pro OS XY) jen po předchozím explicitním schválení cvičícím
- hodnotí se to, co sami naprogramujete (tj. jednoduché zavolání superúžasné knihovny není vhodný zápočťák)
- před vlastním programováním si vyzkoušejte 'technologické demo', tj. sestavení triviálního programu a jeho deployment na 'čistý' počítač
- C++ nemá (zatím) standardní knihovny pro grafiku nebo síťování, počítejte s tím při volbě zápočtového programu

Témata zápočtových programů

Převzato ze stránek cvičení Filipa Zavorala.

každý si vymyslí a navrhne sám
- kreativita v tomto smyslu je jednou z podmínek získání zápočtu
pracnost: přiměřená
- tj. nikoliv na víkend nebo na týden, ale ani každodenní práce na půl roku
vhodná témata: cokoliv, co nese známky softwarového díla
- pro inspiraci je dole na stránce uveden seznam některých zápočťáků z minulých let
- v žádném případě ale nejde o vyčerpávající nebo jinak autorizovaný seznam vhodných témat, jde jen o inspiraci
- vhodné téma je takové, na kterém si C++ pořádně procvičíte - dekompozice, objektový návrh, datové struktury, ...
nevhodná témata:
- přepis zámých nebo nastudovaných algoritmů do C++ (stromy, grafové algoritmy, kompresní a šifrovací algoritmy, ...)
- 1000000+1 -ní implementace notoricky známé věci (tetris, packman, bludiště, worms, bomberman a podobné prehistorické placaté krokovačky, známé algoritmy, ...)
- jednoduché diskrétní simulace (obchoďáků, výtahů, metra, 'life', ...)
- obecně cokoliv, co lze udělat za 'víkend' a na čem se nic z C++ nenaučíte
- už nejste v prváku