BME VIK - Haladó C++ programozás

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék dr. Maliosz Markosz,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
dr. Adamis Gusztáv	egyetemi adjunktus	TMIT
Németh Krisztián	ügyvivő szakértő	TMIT
Maliosz Markosz	tud. mtrs	TMIT

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

C++ programozási nyelv

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

Neptun-kód Cím

--- ---

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy célkitűzése, hogy elmélyítse, kibővítse a hallgatók programozásbeli jártasságát általában, illetve speciálisan a C++ programozási nyelvvel kapcsolatos ismereteit; továbbá, hogy megismertesse a hallgatókat a helyes kódolást elősegítő eszközökkel.

Mindez a következő elemeket foglalja magában:

új nyelvi elemek megismerése,
helyes kódolási technikák elsajátítása,
hibamentes és optimális kód előállítását segítő eszközök megismerése,
verziókövető és dokumentációkészítő rendszerek megismerése,
objektumorientált tervezési stílusok megismerése.

8. A tantárgy részletes tematikája

A tárgy hét fő részre osztható az alábbiak szerint:

A C/C++ nyelv áttekintése (ismétlés).

A C/C++ programozási nyelvi ismereteinek felfrissítése a nyelv elemeinek gyors újratárgyalásával. Az első kis házi feladatok kiosztása.

Fejlettebb, kevésbé ismert C++ nyelvi elemek megismerése

Ide azok a nyelvi elemek tartoznak, amelyekkel a hallgatók a C++ tárgy elsajátításakor nem találkoztak. Ilyenek pl. a * ill. ->* operatorok (tagra hivatkozó mutatók), new és delete tagoperátorok, a függvényobjektumok, az adatfolyamok részletesebb megismerése, a sablonok részletesebb megismerése (statikus tagok, barátok és sablonok, sablon mint sablonparaméter, stb), illetve ide is tartozik a következő pont (STL) egy része is.

A Standard Template Library (STL) részletes megismerése, példákkal, feladatokkal.

Ide a következő főbb elemek tartoznak: absztrakt tárolási osztályok (vector, list, deque, set, multiset, map, multimap, ... ideértve a string és complex osztályokat is), általános algoritmusok (adjacent_find, binary_search, copy, copy_backward, count, count_if, equal, equal_range, fill, fill_n, find, ...), iterátorok (bidirectional iterator, forward iterator, input iterator, output iterator, ...), memóriakezelés (allocator, auto_ptr, raw_storage_iterator, uninitialized_copy, ...), függvényobejktumok (binary_function, binary_negate, binder1st, binder2nd, divides, equal_to, ...), stb.

Gyakori C++ kódolási hibák és elkerülési lehetőségeik megismerése.

Pl.: Megjegyzések helyes használata, globális változók helyes használata, buktatók a kiértékelési sorrenddel kapcsolatban (függvényparaméterek, részkifejezések, stb.), többdimenziós tömbök függvényparaméterként, az előfeldolgozó helyes használata, típuskonverziós problémák, memóriafoglalási hibák, kezdeti beállítás vagy értékadás, virtuális függvény túlterhelése, túlterhelés / felülbírálás / elrejtés közötti különbségek, stb.

Megismerkedés a hibakeresővel (debugger), a teljesítményelemzővel (profiler), verziókövető rendszerekkel (cvs, svn).

Szoftvertesztelés, interaktív diagnosztika, hibaazonosítás. Program állapotváltozásainak nyomkövetése. Töréspontok és lépésenkénti végrehajtás. Az adatszerkezetek vizualizálása. A stack megjelenítése, vizsgálódás különböző szinteken. Objektum orientált öröklődési fa grafikus megjelenítése. Memóriaszivárgás nyomkövetése.

Program futási idő optimalizálása, válaszidők mérése, PC (program counter) mintavételezés adott időközönként, időmérés meghatározott események bekövetkeztekor. Profiling eszközök.

Verziókövető rendszerek (cvs, svn): fájlok tárolása, verziók elérése, változások lekérdezése. Elágazó fejlesztés. Konfliktusok feloldása.

A Doxygen dokumentációs rendszer megismerése.

Megjegyzések formátuma, konfigurációs fájl készítése, kimeneti formátumok. Példák.

Bevezetés a tervezési mintákon (design pattern) alapuló szoftvertervezésbe.

Bevezetés a tervezési mintákat (design pattern) használó objektumorientált szoftvertervezésbe: különböző projektekben rendszeresen visszatérő tervezési kérdések és azok egységes kezelése. Fontosabb minták és mintacsaládok áttekintése: elvont gyár, építő, prototípus, egyke (singleton), felelősséglánc, parancs, bejáró, stb.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

Előadás, melyben a hagyományos táblára írást és fóliavetítést egy C++ fordító használatának kivetítése is kiegészíti, így mutatva meg a példák működését, és teremtve kapcsolatot az elmélet és a gyakorlat között.

Az oktatás hangsúlyos része az önálló munka, melyet kis és nagy házi feladatok formájában adunk ki és kérünk számon (lásd a következő pontot).

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

2 db kis zárthelyi. Követelmény mindkét kis zárthelyi legalább elégségesre (2) teljesítése, vagy sikeres pótzárthelyi.
Kis házi feladatok. A félév során 12 kis házi feladatot osztunk ki, melyek közül legalább 6 helyes megoldásának beadása a követelmény.
Nagy házi feladat. A félév során egy darab nagy házi feladatot osztunk ki, amely helyes megoldásának beadása a követelmény.

b. A vizsgaidőszakban:

írásbeli vizsga

Elővizsga:

van, az utolsó előadáson

11. Pótlási lehetőségek

A szorgalmi időszakban egy kis zárthelyi pótlási lehetőséget biztosítunk

12. Konzultációs lehetőségek

Előadások után illetve e-mail-en keresztül folyamatosan, vizsgák előtt igény esetén szervezetten.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

B. Stroustrup: A C++ programozási nyelv (I-II)
Stephen C. Dewhurst: C++ hibaelhárító (C++ Gotchas Avoiding Common Problems in Coding and Design)
Scott Meyers: Hatékony C++ (Effective C++)
Scott Meyers: Még hatékonyabb C++ (More Effective C++)
Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides: Programtervezési minták – Újrahasznosítható elemek objektumközpontú programokhoz (Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software)
Scott Meyers: Effective STL
Andrei Alexandrescu, Herb Sutter: C++ kódolási szabályok

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

Kontakt óra	60
Félévközi készülés órákra	15
Felkészülés zárthelyire	10
Házi feladat elkészítése	25
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	15
Vizsgafelkészülés	25
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
dr. Adamis Gusztáv	adjunktus	TMIT
Németh Krisztián	ügyvivő szakértő	TMIT