Programming C++ (С++)

Модуль 1. Move семантика

• Що таке move семантика та яку ключову роль вона відіграє в сучасному С++?
• Що таке rvalue посилання?
• Що таке value category та які категорії існують у мові С++ (lvalue, prvalue тощо)?
• Конструктор переміщення
• Оператор переміщення
• Порівняння ефективності між класом, що реалізує винятково копіювальну поведінку, та класом, який реалізує поведінку переміщення
• std::move
• Поради щодо того, коли варто коректно застосовувати операції переміщення (коли move семантика не допомагає?)

Модуль 2. Конструктори та деструктори

• Правило виклику конструкторів, операторів присвоювання базового класу
• Правило 3-ьох до С++11
• Правило 0 або правило 5-ти після С++11
• Правила генерування конструкторів та операторів при різних полях
• Коли варто писати клас, який підтримує лише поведінку копіювання, а коли тільки переміщення?
• Ключове слово default для конструкторів та операторів, важливість його написання на відміну від очевидного визначення тіла конструктора
• Ключове слово delete при оголошенні конструкторів, операторів та деструкторів
• Проблеми впливу користувацького конструктора на неявне перевтілення типів. Ключове слово explicit
• Ключове слово using при спадкуванні
• Різниця між оголошенням конструкторів та операторів присвоювання (як приватні методи) та їхнім оголошенням за допомогою слова delete
• Що таке delegating constructors?
• Reference-qualified методи класу
• Помилкове застосування move семантики при спадкуванні
• Copy elision, RVO NRVO

Модуль 3. Оптимізація

• Етапи компіляції
• Оптимізація компілятору (inline, const)
• Шаблони як частина оптимізації на етапі компіляції
• Constexpr та його важливість у кожному стандарті С++

Модуль 4. Вивід типу до С++ (type deduction)

• Вивід типу за допомогою ключового слова auto: чи таким є тип насправді?
• Ключове слово decltype

Модуль 5. Шаблони

• Ключове слово typename у шаблонах та його важливість
• Type traits властивості типу, виділення найважливіших з них та їхній розгляд на прикладах
• SFIANE. Застосування std::enable_if та навіщо його можна використовувати в коді? std::enable_if як засіб реалізації часткової спеціалізації для шаблонів функцій
• if constexprt як можливість елегантної заміни складних конструкцій std::enable_if
• Variadic template vs Fold expression
• Універсальні посилання
• Perfect forwarding, важливість функції std::forward
• Шаблонні методи та їхня відмінність від шаблонного класу

Модуль 6. Динамічний поліморфізм

• Особливості роботи з динамічним поліморфізмом (virtual functions)
• Аргумент за замовчуванням, які він приховує проблеми в контексті?
• static_cast vs dynamic_cast
• RTTI, структура type_info
• Приклад динамічного поліморфізму на одному з патернів проектування
• Virtual destructor для уникнення memory leaks

Модуль 7. Лямбди

• Вказівник на функцію
• Функтор
• Лямбда, список захвату
• Застосування auto в аргументах лямбди
• Ключове слово mutable та навіщо його потрібно оголошувати в сигнатурі лямбди?

Модуль 8. Розумні вказівники

• new vs malloc
• RAII
• std::unique_ptr vs std::shared_ptr. Move vs Copy
• Допоміжні функції (make_unique і т. д.)
• Користувацькі deleter об’єкти як аргументи std::unique_ptr та std::shared_ptr. decltype як вивід сигнатури функції
• Поради щодо коректного написання custom deleter для unique_ptr
• Control block у std::shared_ptr. Навіщо він потрібен, які розв’язує завдання, та якими є можливі підводні каміння при виділенні ресурсу за допомогою std::make_shared?
• std::weak_ptr, його застосування та вплив на блок керування у std::shared_ptr
• Виділення динамічного масиву за допомогою std::unique_ptr та std::shared_ptr. Спеціалізація
• Продуктивність std::unique_ptr та std::shared_ptr
• std::static_pointer_cast, std::dynamic_pointer_cast. У чому їхня відмінність від static_cast і dynamic_cast?

Модуль 9. Виняткові ситуації

• Виняткові ситуації. Їхнє важливе застосування
• Виняткові ситуації vs код повернення помилки. Коли корисно застосовувати код повернення помилки?
• Блоки try catch
• throw як генерація винятку
• Клас std::exception. Віртуальний метод what
• Порядок написання блоків catch
• Що таке розкрутка стеку при генерації винятку? Що буде, якщо при генерації винятку не буде знайдено слушного блоку catch?
• Що таке інваріантність при генерації винятку в конструкторі? Приклад при написанні operator =
• Smart pointers як спосіб уникнути витоку ресурсів при генерації винятку
• Виняток не має лишати деструктор
• Ключове слово noexcept
• Оптимізація при написанні функцій як noexcept. Важливість написання конструктора переміщення як noexcept (на прикладі std::vector). Чому std::vector обирає при реалокації поведінку копіювання як дефолтну замість семантики переміщення (правило інваріантності)?
• Компіляція коду з прапором -fno-exceptions, можливі небезпеки
• new(std::nothrow) як спосіб використання оператора new, який не видає винятки

Модуль 10. Простори імен

• Що таке простори імен і які проблеми вони вирішують у великому коді?
• Inline namespace (provide library version)
• Вкладені простори імен
• Using-directive, Using-declaration
• ADL (argument dependent lookup), правила пошуку імен

Модуль 11. Потоки в С++

• Основи мультипоточності
• concurrency vs parallelism
• std::thread. Що таке join та detach, і навіщо їх варто викликати?
• Передача параметрів до потоків та можливі підводні камені
• Повернене значення з потоку при роботі з std::thread. std::future and std::promise
• Виняткові ситуації в потоках
• std::async vs std::thread. Особливість std::future в std::async
• Можливі проблеми при роботі в багатопоточному коді
• Що таке об’єкти синхронізації в багатопоточному коді? Важливість їхнього застосування
• strong memory model vs weak memory model
• std::mutex. Чому std::mutex – це іноді погано?
• Важливість RAII підходу при роботі з std::mutex
• std::recursive_mutex. Read-write mutex (std::shared_mutex)
• Thread-safe variable Initialisation. std::call_once. Способи написання потокобезпечного singleton. Підводні каміння із застосуванням static initialization
• std::condition_variable. Що таке spears wakeup та lost wakeup?
• strong memory model vs weak memory model
• Std::atomic.
• Помилкове розуміння std::shared_ptr у багатопоточному програмуванні
• Volatile – це не механізм синхронізації потоку

Модуль 12. Бібліотека STL

• Що таке бібліотека STL? Що вона дозволяє вирішити в повсякденному програмуванні?
• Контейнери у STL. Їхня структура, особливості та які завдання вони вирішують
• Ітератори. Що це? Навіщо вони потрібні? Їхні властивості. Приклад написання свого ітератора
• Що таке компаратори? std::bind
• Алгоритми. Важливість ітераторів при роботі з алгоритмами. Розгляд категорій алгоритмів
• Псевдоконтейнери
• STL – це не лише контейнери-ітератори-алгоритми

Модуль 13. Опціональні теми.( мережеве програмування з оглядом бібліотеки boost, або QT) Модуль 14. Мережеве програмування та бібліотека boost.asio

• Network model osi layers
• Поняття IPC (inter process communication)
• Що таке клієнт-сервер?
• Що таке протоколи обміну даними?
• Що таке socket, endpoint?
• TCP протокол, реалізація TCP клієнта та серверу
• UDP протокол, реалізація UDP клієнта та серверу
• Написання pool thread у прикладі при роботі з TCP сервером
• Формати обміну даними (json та інші)
• GRPC. protobuf. Поняття про серіалізацію та десеріалізацію даними

Модуль 15. Огляд бібліотеки boost. QT

• Meta object compiler
• Сигнали та слоти
• QObject
• Базова робота з віджетами
• Event loop
• Структура QML-компонентів
• Базові графічні компоненти
• Взаємодія C++ & QML
• Кастомізація компонентів
• Компоненти ListView, GridView
• Сигнали/слоти в QML
• Реєстрація своїх класів у метасистемі
• Поняття моделі, їхні види
• Поняття делегата
• Поняття ролі
• Реалізація своєї моделі, її реєстрація, базові методи
• QAbstractListModel
• Багатопоточність у Qt