Программирование на C++

Учебный курс по программированию на C++ (стандарт C++23): от первой программы до ООП, STL, умных указателей и RTTI. Каждый урок — отдельная папка с кратким конспектом и рабочими примерами кода.

Курс рассчитан на студентов, знакомых с основами программирования (переменные, циклы, ветвления). Опыт C++ не требуется.

Содержание

Модуль 1. Основы языка

№	Тема	Конспект	Примеры
1	Введение. Первая программа. Ввод-вывод. Память и типы данных	README	код
2	Память и типы данных. IEEE 754. Битовые операции	README	код
3	Условия, switch, циклы while / for, break, continue	README	код
4	Функции. Рекурсия. Перегрузка	README	код
5	Введение в указатели. Арифметика указателей	README	код
6	Висячие указатели, утечки. Ссылки. Умные указатели (кратко)	README	код
7	Массивы. Статические и динамические. Связь с указателями	README	код
8	Двумерные массивы. Строки. Файлы	README	код
9	Структуры. Введение в ООП	README	код
10	Контрольная работа (демо-разбор)	README	код
11	Классы: конструкторы, деструкторы, перегрузка операций	README	код
12	Передача объектов в функции. Коллекции. Перегрузка операций	README	код
13	Исключения. RAII. Правило трёх (пяти)	README	код
14	Умные указатели: unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr	README	код
15	Move-семантика. std::move, rvalue-ссылки	README	код

Модуль 2. STL и продвинутые темы

№	Тема	Конспект	Примеры
16	Контейнеры последовательные: vector, deque, list	README	код
17	Контейнеры последовательные: практика	README	код
18	Ассоциативные контейнеры: map, set, unordered_map	README	код
19	Алгоритмы STL: sort, find, ranges, лямбды	README	код
20	Разбор демо контрольной работы	README	код
21	Наследование: базовое	README	код
22	Наследование: практика, RTTI, static_cast / dynamic_cast	README	код
23	Подготовка к коллоквиуму	README	код
24	Подготовка к коллоквиуму (продолжение)	README	код
25	Абстрактные классы, чистые виртуальные функции	README	код
26	Абстрактные классы: практика, интерфейсы	README	код
27	RTTI, виды кастов: полная картина	README	код
28	Разбор демо экзамена	README	код

Дополнительно

Тема	Конспект
Бонус. Типичные вопросы коллоквиума с краткими ответами	README
Краткий справочник для подготовки к экзамену	EXAM_GUIDE.md

Среда

Курс рассчитан на C++23 и компилятор GCC 13+ или Clang 16+. Сборка — через CMake (3.20+).

Установка

Fedora Linux:

sudo dnf install gcc-c++ cmake ninja-build

Проверка:

g++ --version        # ожидается GCC 13+ (рекомендуется 14+)
cmake --version      # ожидается 3.20+

Ubuntu / Debian:

sudo apt install g++ cmake ninja-build

Для C++23 нужен GCC 13+ (на Ubuntu 22.04 — из PPA или обновление до 24.04; на Debian 12 — из backports).

Windows: MSYS2 с GCC 13+ (https://www.msys2.org) или Visual Studio 2022 с /std:c++latest.

IDE

CLion (https://www.jetbrains.com/clion/) — открывает корневой CMakeLists.txt как проект, показывает все цели в выпадающем списке.

Сборка из терминала

mkdir build && cd build
cmake ..
cmake --build .
./lesson-01-intro/hello

Или через CLion: выбрать цель → Run (Shift+F10) или Debug (Shift+F9).

Структура репозитория

cpp-university/
├── CMakeLists.txt              корневой, подключает все уроки
├── README.md
├── LICENSE
├── .gitignore
├── lesson-01-intro/
│   ├── CMakeLists.txt          цели для примеров урока
│   ├── README.md
│   └── *.cpp
├── lesson-02-memory-types/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── README.md
│   └── *.cpp
├── ...
└── bonus-colloquium-questions/
    └── README.md

В каждой папке урока:

• CMakeLists.txt — список add_executable для примеров.
• README.md — конспект: цель, ключевые понятия, примеры.
• *.cpp — рабочие примеры кода с комментариями.

Как проходить курс

1. Читаем README.md урока.
2. Открываем примеры *.cpp.
3. В CLion выбираем нужную цель и запускаем (Shift+F10).
4. Меняем, экспериментируем.
5. Переходим к следующему уроку.

Что изменено относительно исходной программы

Курс сохраняет структуру исходной программы (28 уроков, два модуля), с небольшими правками:

• Стандарт обновлён до C++23. Современные вузовские программы переходят на C++20/C++23, и курс это отражает.
• Урок 15 — добавлена тема move-семантика (не было в исходной программе, но критично для современного C++).
• Урок 19 — добавлена тема алгоритмы STL (sort, find, ranges, лямбды). В исходной программе были только контейнеры.
• Урок 22 — RTTI и касты перенесены ближе к наследованию. В исходной программе они стояли в уроке 27.
• Урок 27 — оставлен как обобщающий по кастам.
• Бонусный урок — вопросы коллоквиума с ответами.

Что из C++20 / C++23 используется в курсе

По мере уместности в примерах вводятся современные возможности:

Возможность	Стандарт	Где
std::print / std::println	C++23	уроки 1+, местами
std::format	C++20	уроки 1+
std::span	C++20	уроки 7+
Concepts	C++20	шаблоны, уроки 4, 6
Ranges	C++20	урок 19
std::expected	C++23	урок 13 (исключения)
std::string::contains	C++23	урок 8
std::to_underlying	C++23	урок 9 (enum)
std::stacktrace	C++23	уроки 13, 27

Базовые примеры при этом остаются простыми и читаемыми — std::cout и классический синтаксис не отменяются.

Требования

• Базовые знания любого языка программирования (переменные, условия, циклы).
• C++23-совместимый компилятор (GCC 13+, Clang 16+, MSVC 2022+).
• CMake 3.20+.
• 2–4 часа в неделю на прохождение одного урока.

Лицензия

MIT