- •Тема 1: Динамическая память и интеллектуальные указатели
- •1. Особенности использования динамической памяти (распределяемая память, heap, freestore), стека. Примеры использования.
- •2. Особенности выделения и освобождения памяти для автоматических глобальных и локальных объектов, статических глобальных и локальных объектов. Примеры использования.
- •3. Операторы new и delete при работе с динамической памятью. Свойства указателей, передаваемых оператору delete. Примеры использования.
- •4. Утечка памяти (memory leak). Потерянный указатель (dangling pointer, wild pointer). Примеры использования.
- •5. Проблемы, связанных с использованием операторов new и delete при управлении динамической памятью. Примеры использования.
- •6. Динамически создаваемые объекты (dynamically allocated objects). Интеллектуальные указатели (smart pointers): преимущества, недостатки, особенности использования, различия. Примеры использования.
- •8. Класс интеллектуального указателя shared_ptr. Методы класса указателя shared_ptr. Особенности и примеры использования.
- •9. Копирование и присваивание указателей shared_ptr. Примеры использования.
- •10. Создание и использование объектов интеллектуальных указателей. Примеры.
- •11. Функция make_shared(). Использование функции make_shared() для создания и инициализации объектов интеллектуальных указателей. Примеры использования.
- •12. Счетчик ссылок (reference count), счетчик слабых ссылок (weak count), функция-удалитель (deleter), выделитель памяти (allocator). Примеры использования.
- •13. Использование ключевого слова auto. Примеры использования.
- •14. Классы, ресурсы которых имеют динамическую продолжительность существования. Случаи их использования. Совместное использование данных двумя объектами. Примеры использования.
- •15. Использование оператора new для динамического резервирования памяти и инициализации объектов. Примеры использования.
- •17. Особенности создание пользовательского класса умного указателя (smart pointer). Перечень необходимых условий для реализации пользовательского класса умного указателя. Пример использования.
- •18. Особенности копирования, присваивания и удаления объектов при создании пользовательского класса умного указателя (smart pointer). Пример использования.
- •19. Размещающий оператор new (placement new). Передача ему объекта nothrow. Пример использования.
- •20. Особенности исчерпания памяти. Исключения, возникающие при исчерпании памяти. Пример использования.
- •21. Время жизни динамически создаваемых объектов. Примеры использования.
- •22. Присваивание указателю значения nullptr. Примеры использования.
- •23. Использование указателя shared_ptr совместно с оператором new. Примеры использования.
- •24. Особенности совместного использования обычных указателей и интеллектуальных. Примеры использования.
- •30. Передача в функцию и возврат из функции указателя типа unique_ptr. Примеры использования.
- •31. Использование класса auto_ptr. Особенности и пример использования.
- •32. Передача функции удаления указателю unique_ptr. Примеры использования.
- •33. Класс интеллектуального указателя weak_ptr. Методы класса указателя weak_ptr. Особенности и пример использования.
- •34. Динамические массивы. Особенности работы с динамическими массивами. Особенности резервирования памяти для массивов. Динамическое резервирование пустого массива. Примеры использования
- •35. Оператор new и динамические массивы. Класс bad_array_new_length. Примеры использования.
- •36. Инициализация массива динамически созданных объектов встроенных и пользовательских типов. Примеры использования.
- •37. Особенности освобождение памяти, выделенной для динамических массивов. Примеры использования.
- •38. Взаимодействие интеллектуальных указателей (класс unique_ptr) и динамических массивов. Примеры использования.
- •39. Класс Allocator и специальные алгоритмы. Примеры использования.
- •40. Алгоритмы копирования и заполнения неинициализированной памяти. Примеры использования
- •1. Особенности обработки исключительных ситуаций с использованием функции abort() и exit(). Преимущества и недостатки. Примеры использования.
- •2. Особенности обработки исключительных ситуаций с помощью возврата кода ошибки. Преимущества и недостатки. Примеры использования.
- •4. Роль типа исключения в его обработке. Охранный блок, блок перехвата. Использование механизма обработки исключений. Примеры использования.
- •5. Использование объектов классов в качестве исключений. Одинаковые свойства и различия операторов throw и return. Примеры использования.
- •7. Алгоритм раскручивания стека. Раскручивание стека при нормальном и аварийном завершении программы. Пример использования.
- •8. Понятие абсолютного обработчика, его синтаксис, особенности использования. Пример использования.
- •9. Класс exception. Методы класса exception. Использование наследования класса exception. Пример использования.
- •11. Исключение bad_alloc и операция new. Примеры использования. Использование нулевого указателя и операции new. Примеры использования.
- •12. Использование исключений вместе с классами и наследованием. Особенности использования вложенных классов.
- •13. Потеря исключений. Неперехваченное исключение. Использование функций terminate() и set_terminate().
- •14. Непредвиденное исключение. Использование функций unexpected() и set_unexpected(). Исключение типа std::bad_exception.
- •15. Предостережения относительно использования исключений. Использование и управление исключениями в современных языках программирования.
- •4. Изменение основания системы счисления, используемого для отображения данных. Набор констант типа fmtflags (константы форматирования), решаемые ими задачи.
- •7. Istream как псевдоним шаблона класса basic_istream. Взаимосвязь основных классов ввода/вывода. Ввод данных с помощью объекта cin
- •Istream и ostream как специализации для специализаций char. Wistream и wostream как специализации для типа wchar_t.
- •10. Класс basic_iostream. Iostream как псевдоним шаблона класса basic_iostream. Взаимосвязь основных классов ввода/вывода
- •12. Объекты wcout, wcin, wclog, wcerr, cout, cin, clog, cerr. Особенности их создания и использования.
- •14. Заголовочный файл iomanip. Функции setprecision(), setfill(), setw(). Использование манипуляторов из файла iomanip.
- •Тема 4: Файловый ввод-вывод
- •Понятие файла. Бинарные и текстовые файлы. Преимущества, недостатки, особенности использования.
- •Аргументы командной строки (argc, argv). Обработка данных командной строки. Примеры их использования.
- •Проверка состояния файлового потока. Метод is_open(). Особенности открытия нескольких файлов. Пример их использования.
- •Константы типа seekdir: ios_base::beg, ios_base::cur, ios_base::end. Примеры их использования.
- •Особенности работы с временными файлами. Функция tmpnam_s(). Пример её использования.
- •Класс string. Внутреннее форматирование с использованием классов ostringstream, istringstream. Примеры их использования.
- •Тема 5: Стандартная библиотека шаблонов stl.
- •1. Базовые принципы библиотеки шаблонов stl. Использование библиотеки stl. Заголовочные файлы complex, random.
- •4. Иерархия и концепция итераторов. Необходимость использования каждого типа итераторов. Указатель как итератор. Применение алгоритмов stl к контейнерам, не относящимся к библиотеке stl.
- •5. Входные, выходные, однонаправленные, двунаправленные итераторы, итераторы произвольного доступа: понятие, требования, особенности использования, направленность.
- •6. Шаблонный класс vector, deque, stack. Особенности, методы, принципы работы, возможности
- •7. Шаблонный класс array, valarray. Особенности, методы, принципы работы, возможности
- •8. Шаблонный класс list, forward_list. Особенности, методы, принципы работы, возможности
- •9. Шаблонный класс queue, priority_queue. Особенности, методы, принципы работы, возможности
- •10. Шаблонные классы set и multiset. Особенности, методы, принципы работы, возможности
- •11. Шаблонные классы map и multimap. Особенности, методы, принципы работы, возможности
- •12. Понятие функциональных объектов (функторов). Концепции функторов: генератор, унарная функция, бинарная функция, предикат, бинарный предикат. Предопределенные функторы
- •14. Группы алгоритмов. Алгоритмы «по месту», копирующие алгоритмы. Сравнение функций stl и методов контейнеров stl
- •15. Математические операции и их эквиваленты-функторы. Понятие полного упорядочения и квазиупорядочения
- •17. Понятие обобщенного программирования. Связь обобщенного программирования и библиотеки stl.
- •18. Использование алгоритма copy(), классов ostream_iterator и istream_iterator в качестве моделей входных и входных итераторов
- •19. Итераторы специального назначения: reverse_iterator, back_insert_iterator, front_insert_iterator, insert_iterator
- •Тема 6: Обзор Java. Введение в ооп в Java.
- •2. Обзор и отличительные особенности языка Java. Программная платформа и виртуальная машина Java. Особенности разработки и исполнения объектно-ориентированных приложений на Java.
- •3. Сборка мусора в Java. Пакет jdk: особенности, содержимое, необходимость использования, версии. Ide для работы на Java.
- •4. Особенности настройки работы платформы Java и запуск приложения на языке Java без ide.
- •5. Особенности лексики Java: литералы, идентификаторы, разделители, комментарии, ключевые слова.
- •6. Примитивные типы данных Java. Типизация. Целые числа (byte, short, int, long), числа с плавающей точкой (float, double), символы.
- •7. Переменные. Объявление переменной. Преобразование и приведение типов. Автоматическое приведение и продвижение типов в выражениях. Логические выражения. Область и срок действия переменной.
- •8. Операции (арифметические, поразрядные, отношения, логические (укороченные, обычные)). Операция присваивания. Предшествование операций.
- •9. Управляющие операторы (выбора, цикла, перехода). Разновидность цикла for в стиле for each. Комментарии в Java. Оператор instanceof.
- •Принципы объектно-ориентированного программирования в Java.
4. Иерархия и концепция итераторов. Необходимость использования каждого типа итераторов. Указатель как итератор. Применение алгоритмов stl к контейнерам, не относящимся к библиотеке stl.
см. вопр. 3
Создав как в примере итератор для собственного контейнера, можно будет использовать алгоритмы STL.
5. Входные, выходные, однонаправленные, двунаправленные итераторы, итераторы произвольного доступа: понятие, требования, особенности использования, направленность.
см. вопр. 3
6. Шаблонный класс vector, deque, stack. Особенности, методы, принципы работы, возможности
Векторы представляют собой динамические массивы. Класс vector поддерживает динамический массив, который при необходимости может увеличивать свой размер.
Размер обычного массива фиксируется во время компиляции. И хотя это самый эффективный способ реализации массивов, он в то же время является и самым ограничивающим, поскольку размер массива нельзя изменять во время выполнения программы. Эта проблема решается с помощью вектора, который по мере необходимости обеспечивает выделение дополнительного объема памяти. Несмотря на то, что вектор — это динамический массив, тем не менее, для доступа к его элементам можно использовать стандартное обозначение индексации массивов.
Шаблонная спецификация для класса vector:
template <class Type, class Allocator = allocator<Type>> class vector
Type — тип сохраняемых данных, Allocator означает распределитель памяти, который по умолчанию использует стандартный распределитель.
Таблица – Методы-элементы, определенные в классе vector
Метод |
Описание |
void assign(size_type count, const Type& value); void assign(initializer_list<Type> init_list); template <class InputIterator> void assign(InputIterator first, InputIterator last); |
Стирает вектор и копирует указанные элементы в пустой вектор |
reference at(size_type position); const_reference at(size_type position) const; |
Возвращает ссылку на элемент в указанном месте вектора (параметр i) |
reference back(); const_reference back() const; |
Возвращает ссылку на последний элемент в векторе |
const_iterator begin() const; iterator begin(); |
Возвращает итератор произвольного доступа, указывающий на первый элемент вектора |
size_type capacity() const; |
Возвращает количество элементов, которые вектор может содержать, не выделяя больше места для хранения |
void clear(); |
Удаляет все элементы вектора |
bool empty() const; |
Проверяет, является ли вектор пустым |
iterator end(); const_iterator end() const; |
Возвращает итератор на конец вектора |
iterator erase(const_iterator position); iterator erase(const_iterator first, const_iterator last); |
Удаляет элемент или диапазон элементов вектора из заданных позиций. Возвращает итератор для элемента, расположенного после удаленного |
reference front(); const_reference front() const; |
Возвращает ссылку на первый элемент вектора |
allocator_type get_allocator() const; |
Возвращает копию объекта распределителя, используемого для построения вектора |
iterator insert(const_iterator position, const Type& value); iterator insert(const_iterator position, Type&& value); void insert(const_iterator position, size_type count, const Type& value); template <class InputIterator> void insert(const_iterator position, InputIterator first, InputIterator last); |
Вставляет непосредственно перед элементом элемент, ряд элементов или диапазон элементов в вектор в заданном положении |
size_type max_size() const; |
Возвращает максимальную длину вектора |
reference operator[](size_type position); const_reference operator[](size_type position) const; |
Возвращает ссылку на элемент вектора в заданной позиции |
void pop_back(); |
Удаляет элемент в конце вектора |
void push_back(const T& value); void push_back(T&& value); |
Добавляет элемент в конец вектора |
reverse_iterator rbegin(); const_reverse_iterator rbegin() const; |
Возвращает итератор к первому элементу в обратном векторе |
reverse_iterator rend(); const_reverse_iterator rend() const; |
Возвращает итератор, который указывает на следующий за последним элементом в обратном векторе. Т.е. возвращает реверсивный итератор для начала вектора |
void reserve (size_type num); |
Резервирует минимальную длину хранилища (указанную в качестве параметра num) для векторного объекта, выделяя при необходимости место |
void resize(size_type new_size); void resize(size_type new_size, Type value); |
Задает новый размер для вектора. Список инициализации (value) добавляется к вектору, если новый размер больше исходного размера. Если значение value не указано, то новые объекты используют свой конструктор по умолчанию. |
size_type size() const; |
Возвращает количество элементов в векторе |
void swap(vector<Type, Allocator>& right); friend void swap(vector<Type, Allocator>& left, vector<Type, Allocator>& right); |
Меняет местами элементы двух векторов |
Класс шаблона deque (объявленный в заголовочном файле deque) представляет собой двустороннюю очередь — тип, кратко называемый дека.
В том виде, каком он реализован в STL, он очень напоминает контейнер vector, поддерживая произвольный доступ. Основное различие между классом vector и deque состоит в том, что вставка и удаление элементов из начала объекта deque — операция, выполняемая за постоянное время, в то время как для объекта vector эти операции линейны во времени. Поэтому, если большинство операций выполняется в начале и конце последовательности, то стоит подумать о применении структуры данных deque.
Обеспечение постоянного времени вставки и удаления на обоих концах объекта deque делает его архитектуру более сложной, чем у класса vector. Таким образом, хотя и deque, и vector они предоставляют произвольный доступ к элементам, а также линейную во времени вставку и удаление из середины последовательности, контейнер vector должен обеспечить более быстрое выполнение этих операций.
Шаблонный класс stack (объявленный в заголовочном файле stack) является классом адаптера. Он предоставляет лежащему в его основе классу (по умолчанию vector) типичный интерфейс стека.
Класс шаблона stack более ограничен, чем vector. Он не только не разрешает произвольный доступ к элементам стека, но также не позволяет выполнять итерацию по своим элементам. Вместо этого stack ограничивается базовыми операциями, определяющими стек. Можно заталкивать значение в вершину стека, выталкивать элемент с вершины, просматривать элемент, находящийся на вершине, запрашивать количество элементов, а также проверять, не пуст ли стек.
Таблица – Операции класса stack
Метод |
Описание |
bool empty() const; |
Проверяет, пуст ли стек |
size_type size() const; |
Возвращает количество элементов в стеке |
reference top(); const_reference top() const; |
Возвращает ссылку на элемент в верхней части стека |
void push(const Type& val); |
Добавляет элемент в верхнюю часть стека |
void pop(); |
Удаляет элемент из верхней части стека. |
Почти так же, как и с классом queue, если требуется использовать значение из стека, то сначала нужно с помощью top() извлечь значение, а затем посредством pop() удалить его из стека.