cpp-knowledge.md

Что надо знать о C/C++ в рамках курса

Вы должны помнить два базовых принципа, которые действуют в рамках курса:

• пишите код осознанно, не забывая читать документацию языка и библиотек
• будьте готовы исправить код или применить методы рефакторинга

Императивный стиль

C/C++ полностью поддерживают императивный подход к программированию. Чтобы свободно им пользоваться, надо

• помнить про фундаментальные типы данных, включая void, целые числа (и особенности их дискретного представления), числа с плавающей точкой (и особенности их дискретного представления), тип char
• уметь пользоваться булевой алгеброй (реализованной в языке для типа bool), помнить о преобразованиях Де-Моргана, о Short-Curcuit Evaluation, о том, как int и float неявно преобразуются в bool
• помнить про неявный приоритет операторов, коммутативность и ассоциативность ряда операторов для примитивных типов

Структурный стиль

Необходимо:

• помнить про выражение с тернарным оператором condition ? then_value : else_value, которое в некоторых случаях может служить заменой if..else
• помнить про инструкцию switch, которая в некоторых случаях может служить заменой if..else
• помнить про все три формы циклов: while, do..while и for, уметь раскладывать одну инструкцию for на три инструкции (одна из которых — while), а также собирать инструкцию for из while
• помнить про назначение инструкций continue и break в циклах, уметь изменять код, заменяя break на дополнительную булеву переменную или убирая булеву переменную в пользу break.

Процедурный стиль

C/C++ полностью поддерживают процедурную парадигму программирования. Чтобы свободно ей пользоваться, надо

• помнить, что вызов функции является выражением и потому может быть вложен в выражение: setPosition(sin(a), cos(a))
• помнить, что порядок вычисления аргументов при вызове функции не определён стандартом и зависит от платформы
• помнить, что инструкция return является терминальной для функции и завершает выполнение как стуктурного блока кода, так и всей функции
• помнить про особенности функции main
• помнить про области видимости переменных
• иметь представление о классификации простых и составных типов данных в C/C++, в том числе уметь пользоваться ссылочными типами, указателями, массивами Си, структурами struct
• уметь использовать как массивы языка Си, так и стандартный контейнер std::vector
• уметь выбирать между изменяемыми ссылками T& и константными ссылками const T&, ссылками T&, const T& и указателями T *, const T*
• знать о понятиях "нулевой указатель", о применении ключевых слов nullptr, new, delete
• иметь представление о трёх местах хранения переменных: статическая память, динамическая память, стек потока программы

Деление программы на модули

Языки C/C++ способствуют разделению кода на интерфейс (заголовочные файлы) и реализацию (файлы *.c/*.cpp). Также поддерживается деление программы на отдельные модули, где под модулем программы понимается отдельная пара "заголовочный файл" - "файл реализации". Следует:

• знать, в чём разница между определением (definition) и объявлением (declaration)
• помнить про One Definition Rule (cppreference.com)
• представлять, как ключевые слова extern и static влияют на класс хранения и компоновку глобальных констант и переменных. Об этом рассказано в статье на en.cppreference.com
• помнить общую схему препроцессинга, комплиляции и компоновки. Об этом рассказано в вопросе на stackoverflow.com
• помнить о том, что предкомпилированные заголовки ускоряют компиляцию
• уметь настраивать предкомпилированные заголовки (хотя бы для одной системы сборки / среды разработки)

Общая схема компиляции: