- •1. Абстракция и декомпозиция. Основные виды декомпозиции программ.
- •Модульная декомпозиция
- •В заголовочный файл не следует помещать элементы реализации модуля, в том числе и внутренние функции, которые необходимы для реализации, однако не существенны для клиентского когда модуля.
- •Объектная декомпозиция
- •2. Понятие класса и объекта. Переменные-члены и функции-члены. Обращение к членам класса через объект. Указатель this. Константные функции-члены.
- •3. Спецификаторы доступа. Понятие инкапсуляции. Отличие конструкций class и struct. Методы доступа.
- •4. Конструкторы классов, синтаксис, разновидности, моменты вызова конструкторов. Роль конструкторов в соблюдении инвариантов классов.
- •5. Конструкторы по умолчанию (default constructors). Тривиальные и нетривиальные сгенерированные конструкторы классов. Конструирование массивов объектов.
- •6. Списки инициализации. Синтаксис, отличие от присвоений в теле конструктора, необходимость в существовании.
- •7. Деструкторы классов, синтаксис, цель, моменты вызова деструкторов.
- •8. Моменты копирования объектов. Поведение по умолчанию. Конструктор копий и оператор копирующего присвоения.
- •9. Временные объекты. Явные и неявные конструкторы. Оптимизации rvo/nrvo. Временные объекты
- •Неявные и явные конструкторы
- •Запрещение копирования
- •Оптимизация копирования
- •10. Основные отличия между классами-значениями и классами-сущностями. Запрещение копирования объектов. Основные отличия между классами-значениями и классами-сущностями.
- •11. Перемещение объектов. Конструктор перемещения и оператор перемещающего присвоения. Понятие rvalue-ссылки. Функция std::move.
- •12. Перегрузка операторов. Оправданное и неоправданное использование. Пример перегрузки простейшего оператора. Операторы, которые нельзя перегружать.
- •13. Внутриклассовые и глобальные перегруженные операторы. Перегрузка операторов сдвига. Применение перегрузки сдвига для взаимодействия с потоками ввода/вывода.
- •14. Перегрузка операторов сравнения и арифметических операторов. Основные правила реализации и применения.
- •15. Перегрузка операторов индексной выборки, префиксного и постфиксного инкремента/декремента. Перегрузка операторов преобразования типа.
- •16. Статические переменные-члены. Цель применения. Синтаксис. Особенности компоновки.
- •17. Статические функции-члены. Синтаксис, особенности применения. Фабричный метод. Статические функции-члены
- •Фабричный метод
- •19. Физическое и логическое постоянство объектов. Модификатор mutable.
- •20. Класс std::string из стандартной библиотеки. Основная функциональность, способы применения. Особенности внутренней структуры.
- •21. Композиция объектов. Иерархии целое-часть. Структура простейшей композиции по значению в памяти. Ответственность за уничтожение объектов при композиции.
- •22. Ссылочная композиция. Разрываемая композиция. Кратность композиции. Одиночная, множественная и недетерминированная кратность.
- •23. Применение контейнера std::vector для композиции с недетерминированной кратностью. Композиция объектов-значений и объектов-сущностей.
- •24. Композиция объектов с кратностью многие-ко-многим. Основные особенности объектных отношений, способы реализации.
- •25. Наследование классов. Необходимость в отношении наследования. Структура наследования в памяти. Повышающее преобразование типа.
- •26. Критерии оценки корректности применения наследования. Примеры корректного и некорректного применения наследования.
- •27. Конструкторы и деструкторы при наследовании. Моменты и порядок вызовов конструкторов. Передача аргументов конструкторам базового класса.
- •28. Спецификатор доступа protected. Защищенные конструкторы и методы.
- •29. Понижающее преобразование типа (downcast). Опасности. Поля идентификации типов.
- •30. Виртуальные функции. Полиморфизм. Цель. Синтаксис, примеры использования.
- •31. Реализация виртуальных функций. Указатель vptr и таблица vtable. Вызов виртуальной функции. Инициализация служебных данных для работы виртуальных функций в конструкторах.
- •32. Контроль переопределения виртуальных функций. Требования к сигнатурам. Ключевые слова override и final. Ковариантность возвращаемых типов.
- •33. Чисто виртуальные функции и абстрактные классы. Вызов чисто виртуальной функции в конструкторе до завершения инициализации объекта.
- •34. Понятие интерфейса. Применение интерфейсов.
- •35. Множественное наследование конкретных классов. Синтаксис, структура в памяти, особенности применения и реализации.
- •36. Преобразование типов при множественном наследовании в верхнем и нижнем направлениях. Коррекция указателя this.
- •37. Множественное наследование классов с повторяющимся базовым. Синтаксис, структура в памяти, особенности применения и реализации.
- •38. Виртуальные базовые классы. Синтаксис, структура в памяти, особенности применения и реализации. Понятие “самого производного” класса и его роль в организации работы виртуальных базовых классов.
- •39. Механизм rtti - назначение, особенности применения. Структура std::type_info, оператор typeid для выражений и типов.
- •40. Применение оператора dynamic_cast для указателей и ссылок. Основные цели использования. Отличия от операторов static_cast, reinterpret_cast и const_cast.
- •41. Альтернативные решения, заменяющие dynamic_cast. Виртуальные функции для понижающего преобразования. Типовое решение Visitor.
- •42. Обработка исключений. Цели, синтаксис выброса и обработчиков. Выбор обработчика по типу. Передача данных исключения по значению, указателю и ссылке. Исключения языка и стандартной библиотеки.
- •44. Шаблоны функций и классов. Синтаксис определения шаблонов. Инстанцирование шаблонов. Модель включения и явное инстанцирование.
- •Шаблоны классов
- •45. Аргументы шаблонов - типы, константы, шаблонные аргументы шаблонов. Дедукция фактических аргументов шаблонов.
- •46. Понятие обобщенной концепции. Статический полиморфизм по сравнению с динамическим полиморфизмом.
- •Статический полиморфизм
- •47. Итераторы stl - основные разновидности, итераторы контейнеров, итераторы, не связанные с контейнерами.
- •48. Классификация алгоритмов стандартной библиотеки. Примеры применения наиболее часто используемых алгоритмов.
- •49. Функциональные объекты stl. Простые функциональные объекты. Стандартные функциональные объекты. Связыватели std::bind.
- •50. Понятие лямбда-выражения. Синтаксис, особенности использования. Реализация лямбда-выражений компилятором. Список захвата лямбда-выражения.
- •51. Специализация шаблонов. Полная и частичная специализация. Статический выбор вариантов на основе специализации шаблонов.
- •52. Необычный рекуррентный шаблон. Структура, варианты применения.
5. Конструкторы по умолчанию (default constructors). Тривиальные и нетривиальные сгенерированные конструкторы классов. Конструирование массивов объектов.
Конструктор, не принимающий ни одного явного аргумента, называется КОНСТРУКТОРОМ ПО УМОЛЧАНИЮ(default constructor). Такой конструктор определяют в явном виде для классов, для которых существует некоторый смысловой эквивалент нулевого значения.
ТРИВИАЛЬНЫЙ конструкторне предполагает выполнения каких-либо инициализирующих действий вообще. Такое поведение характерно для простых структур в стиле языка С либо подобных Point простейших С++ классов. Инициализация переменных встроенных типов является обязанностью (проблемой) программиста, а не компилятора. И если программист не написал собственного конструктора, большинство компиляторов проигнорируют генерацию и вызов такого тривиального конструктора по умолчанию в принципе (если делать по инициализации ничего не нужно, да и поскольку адрес конструктора взять нельзя, то зачем что-либо генерировать?).
Смысл НЕТРИВИАЛЬНЫХ сгенерированных автоматически конструкторовсостоит в обеспечении правил языка для случаев, когда в конструкторе должны неявно происходить дополнительные действия. Необходимость в нетривиальном конструкторе возникает, например, при использовании объектов классов в составе других классов. В таком случае при создании объекта класса верхнего уровня становится необходим вызов конструктора объекта нижнего уровня (поскольку имеется в наличии полезный инициализирующий код для выполнения).
Массивы объектовможно создавать лишь для классов, обладающих конструкторами по умолчанию. В С++ не существует синтаксиса для задания списка аргументов сразу для всех элементов создаваемого массива объектов. Следовательно, класс-элемент должен иметь конструктор по умолчанию
Конструкторы для объектов-элементов, входящих в массив, вызываются последовательно от меньшего индекса к большему. Порядок вызова деструкторов обратный, так же как и для обычных объектов - от большего индекса к меньшему. В остальном, массивы объектов с точки зрения конструирования и уничтожения ничем не отличаются от одиночных объектов.
6. Списки инициализации. Синтаксис, отличие от присвоений в теле конструктора, необходимость в существовании.
Для инициализации членов класса в языке С++ предусмотрена специальная альтернативная конструкция - СПИСКИ ИНИЦИАЛИЗАЦИИ.При определении конструктора сразу после аргументов, но до открытия тела ставится двоеточие, а затем через запятую перечисляются инициализаторы для переменных.
Гарантируется, что все инициализаторы будут выполнены до начала выполнения тела конструктора.При этом порядок выполнения инициализаторов относительно друг друга будет определяться порядком объявления полей внутри класса, а не порядком указания инициализаторов в списке. Исходя из такой особенности, следует избегать каких-либо зависимостей переменных друг от друга в инициализирующих выражениях.
Для переменных встроенных типов выбор между размещением инициализаторов в списке или теле конструктора является стилистическим предпочтением.Никакого существенного влияния на результат компиляции это решение не оказывает. В то же время, существуют определенные ситуации, когда размещение инициализации в списке является единственно доступным способом для задания корректного начального состояния для переменной-члена, а помещение инициализирующего кода в тело конструктора не представляется возможным.
Также, списки инициализации являются единственным способом задания начального значения для константных членов и для членов ссылочного типа. Поскольку такие переменные за пределами класса требуют одновременной обязательной инициализации при объявлении, став членами класса они также должны получить начальные и окончательные значения еще до того, как будет выполнена первая написанная программистом строка кода в теле конструктора. Соответственно, единственным корректным местом для инициализации константных членов и членов-ссылок также являются списки инициализации