آموزش C++20 در عمل: مبتدی تا مهندس نرم افزار

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• بررسی اجمالی دوره: مروری بر هر بخش برای درک بهتر محتوا Course Overview : A walkthrough of each section to understand the content better

• [اختیاری] قبل از شیرجه زدن به دوره، دیدگاه مربی را بدانید [Optional] Know the instructor's perspective before diving into the course

• دست گرمی بازی کردن Warm-up

• برنامه ++C چیست؟ What is a C++ program?

• Hello World: ساده ترین برنامه ++C Hello World: The simplest C++ program

• مروری سریع بر ابزار توسعه آنلاین Compiler Explorer Quick overview of the online development tool Compiler Explorer

• بررسی سریع Quick Check

• شروع با تمرینات Udemy Coding Getting started with Udemy Coding exercises

• شروع با برنامه Hello World. Getting started with a Hello World program.

ویژگی های اساسی C++ موجود در همه برنامه های C++ Basic Features of C++ present in all C++ programs

• توابع: اعلان و نحو اولیه Functions : Declaration and basic syntax

• تمرین کدگذاری تابع پایه Basic function coding exercise

• توابع: تغییرات احتمالی در نحو برای پشتیبانی از ویژگی های بیشتر Functions: Possible variations in syntax to support more features

• تغییرات عملکرد Function variations

• انواع و متغیرها در C++ Types and variables in C++

• استفاده از انواع برای ایجاد متغیرها در یک برنامه Using types to create variables in a program

• عملیات حسابی با انواع فاندامنتال در C++ Arithmetic operations with Fundamental types in C++

• عملگرهای حسابی Arithmetic operators

• مقداردهی اولیه و کلمه کلیدی خودکار در C++ Initializations and auto keyword in C++

• مقداردهی اولیه متغیرها Initialization of variables

• با استفاده از کلمه کلیدی خودکار using auto keyword

• محدوده و طول عمر موجودیت ها در برنامه های C++ Scope and lifetime of entities in C++ programs

• محدوده و زمان عمر اشیا در برنامه ها Scopes and life times of objects in programs

• ثابت ها در برنامه های C++: const، constexpr، consteval Constants in C++ programs : const, constexpr, consteval

• Const درستی Const correctness

• آرایه ها، اشاره گرها و مراجع در C++ Arrays, Pointers and References in C++

• ارجاعات نشانگرهای آرایه Array pointers references

• اشاره گرهای تهی در C++ مدرن Null pointers in Modern C++

• با استفاده از nullptr Using nullptr

• درک اشاره گرها و مراجع از دیدگاه سخت افزاری Understanding pointers and references from a hardware perspective

• تست و انتخاب گردش کار مبتنی بر عبارات شرطی و حلقه Testing and selection based workflows with conditional statements and looping

• اظهارات در غیر این صورت if-else statements

• بیانیه های موردی را تغییر دهید Switch case statements

• استفاده از حلقه های while Using while loops

• آزمون بخش Section Quiz

انواع تعریف شده توسط کاربر در C++ مدرن User Defined Types in Modern C++

• مقدمه ای بر انواع تعریف شده توسط کاربر Introduction to User Defined Types

• جستجوگر نوع ساخته شده به کارگیری اصول اولیه. Builtin type checker. Applying the basics.

• ساختارها در C++ Structures in C++

• استفاده از ساختارها در C++ Using Structures in C++

• مقدمه ای بر کلاس های C++ مدرن Introduction to Classes in Modern C++

• کار با کلاس ها Working with classes

• آشنایی با Enumerations در C++ Understanding the Enumerations in C++

• کار با Enumerations در C++ مدرن Working with Enumerations in modern C++

• مفهوم اتحاد و انواع در C++ Concept of Union and Variants in C++

• استفاده از std::variant Using std::variant

• آزمون بخش Section Quiz

مدولار بودن Modularity

• قانون مقدمه و یک تعریف Introduction and One Definition Rule

• ODR در عمل ODR in practice

• کامپایل جداگانه - مکانیزم فایل های سرصفحه Separate Compilation - Header Files Mechanism

• کار با فایل های هدر Working with Header files

• ماژول ها (از C++20 معرفی شدند) Modules ( introduced since C++20)

• فضاهای نام Namespaces

• کار با فضاهای نام در C++ Working with namespaces in C++

• آرگومان های تابع Function Arguments

• سناریوهای قبول استدلال Argument passing scenarios

• مقادیر را از توابع برگردانید Return Values from functions

• برگرداندن مقادیر در توابع برنامه های ++C Returning values in functions of C++ programs

• استفاده از اتصالات ساختاریافته (ویژگی C++17) Using structured bindings ( C++17 feature )

• آزمون بخش Section Quiz

مدیریت خطا در C++ Error Handling in C++

• مقدمه ای بر مدیریت خطا Introduction to error handling

• استثناها در C++ Exceptions in C++

• کار با استثناها Working with exceptions

• متغیرها Invariants

• درک نقش متغیرها در برنامه ها. Understanding the role of invariants in programs.

• جایگزین های مدیریت خطا در C++ Alternatives to Error handling in C++

• استفاده از جایگزین های مختلف مدیریت خطا در برنامه ها Using various error handling alternatives in programs

• اظهارات در C++ Assertions in C++

• ادغام ادعا در برنامه های C++ Intergrating assertion in C++ programs

• آزمون بخش Section Quiz

کلاس ها Classes

• مقدمه ای بر کلاس ها در C++ Introduction to Classes in C++

• انواع بتن در C++ Concrete Types in C++

• نمونه نوع بتن: کلاس اعداد مختلط Concrete Type Example : Complex Number class

• پیاده سازی عدد مختلط Implementing the complex number.

• نوع بتن مثال: کلاس کانتینری Concrete Type Example: Container class

• انواع چکیده در C++ Abstract Types in C++

• استفاده از انواع انتزاعی در برنامه های ++C Using abstract types in C++ programs

• توابع مجازی در C++ Virtual Functions in C++

• سلسله مراتب کلاس در C++ Class Hierarchies in C++

• کار با سلسله مراتب کلاس در C++ Working with class hierarchies in C++

• سلسله مراتب طبقاتی در عمل Class Hierarchies in Practice

• آزمون بخش Section Quiz

عملیات ضروری با کلاس های لازم برای ساخت برنامه ها Essential operations with classes necessary to build programs

• مقدمه ای بر عملیات ضروری و مقداردهی اولیه اعضا Introduction to essential opearations and Member initialization

• اجرای عملیات ضروری Implementing essential operations

• معناشناسی عملیات کپی و جابجایی Copy and move operation semantics

• استفاده از sematics حرکت برای کپی کارآمد. Using move sematics for efficient copying.

• مدیریت منابع در C++ Resource Management in C++

• بارگذاری بیش از حد اپراتور Operator overloading

• پیاده سازی اضافه بار اپراتور در کلاس های تعریف شده توسط کاربر Implementing operator overloading in user defined classes

• عملیات متعارف - 1 Conventional Operations - 1

• عملیات متعارف - 2 Conventional Operations - 2

• کار با اپراتور سفینه فضایی (C++20) Working with spaceship operator ( C++20 )

• پیاده سازی یک تابع هش ساده Implementing a simple hashing function

• حروف تعریف شده توسط کاربر User Defined Literals

• پیاده سازی لفظ های تعریف شده توسط کاربر Implementing User defined literals

• آزمون بخش Section Quiz

قالب ها Templates

• مقدمه ای بر قالب ها و انواع پارامتر شده. Introduction to templates and parameterized types.

• کار با انواع پارامتر شده Working with parameterized types

• مفاهیم در C++ Concepts in C++

• کار با مفاهیم (C++20) Working with Concepts ( C++20)

• کسر آرگومان قالب و موارد خاصی که کامپایلر به کمک شما نیاز دارد! Template argument deduction and special cases where compiler needs your help!

• کسر آرگومان الگو در عمل Template argument deduction in practice

• الگوهای تابع و کارکردها Function Templates and Functors

• استفاده از قالب تابع و اشیاء تابع در برنامه ها Using function template and function objects in programs

• عبارات لامبدا Lambda Expressions

• استفاده از عبارات لامبدا در برنامه های ++C. Using lambda expressions in your C++ programs.

• مکانیزم های قالب Template mechanisms

• کار با نام مستعار Working with aliases

• آزمون بخش Section Quiz

مفاهیم (C++20) و برنامه نویسی عمومی Concepts ( C++20) and Generic Programming

• مقدمه ای بر مفاهیم به عنوان افزونه برای استفاده از موارد قالب. Introduction to Concepts as extension to use cases of templates.

• نیاز به مفاهیم در سیستم نوع C++ Need for concepts in the C++ type system

• استفاده از مفاهیم در برنامه ها Using concepts in programs

• بارگذاری بیش از حد مبتنی بر مفاهیم Concepts based overloading

• پیاده سازی مفاهیم مبتنی بر اضافه بار (C++20) Implementing concepts based overloading (C++20)

• بررسی کد معتبر با استفاده از مفاهیم در برنامه ها Checking Valid code using concepts in programs

• تعریف یک مفهوم Defining a concept

• ایجاد مفاهیم (C++20) Creating concepts ( C++20 )

• مفاهیم و کلمه کلیدی خودکار Concepts and auto keyword

• برنامه نویسی عمومی به عنوان یک مورد استفاده از مفاهیم و الگوها Generic programming as a use case of concepts and templates

• قالب های متنوع Variadic templates

• استفاده از بسته های پارامتر و قالب های متنوع Using parameter packs and variadic templates

• Fold Expressions (C++17)، ارسال آرگومان، مدل کامپایل الگو Fold Expressions ( C++17) , Argument forwarding, Template compilation model

• کار با عبارات Fold (C++17) Working with Fold expressions ( C++17)

• آزمون بخش Section Quiz

نمای کلی کتابخانه استاندارد C++ C++ Standard Library Overview

• مقدمه ای بر کتابخانه استاندارد C++ Introduction to C++ standard library

• نمای کلی اجزای کتابخانه استاندارد Standard library components overview

• سازمان کتابخانه استاندارد Standard Library Organization

• مشکلات هدر متعدد و حل آنها Multiple header issues and solving them

• آزمون بخش Section Quiz

رشته ها و عبارات منظم Strings and Regular Expressions

• معرفی Introduction

• رابط و عملیات کلاس رشته C++ C++ String class interface and operations

• رابط و عملیات کلاس رشته C++ C++ String class interface and operations

• نمای کلی اجرای رشته String implementation overiew

• ویژگی string_view C++ string_view feature of C++

• استفاده از string_view در برنامه ها (C++17) Using string_view in programs (C++17)

• کلاس های Regex در C++ Regex classes in C++

• نماد Regex و نمای کلی استفاده Regex notation and usage overview

• کار با std::regex Working with std::regex

• آزمون بخش Section Quiz

ورودی و خروجی Input and Output

• مقدمه ای بر امکانات IO در C++ Introduction to IO facilities in C++

• Ostream: جریان های خروجی Ostream: Output streams

• Istream: جریان ورودی Istream: Input Stream

• وضعیت IO: مدیریت حالت های مختلف جریان ها مانند کد تولید. IO state : Handling the various states of streams like production code.

• IO با انواع تعریف شده توسط کاربر IO with User Defined Types

• نوشتن عملیات خروجی ورودی برای انواع تعریف شده توسط کاربر. Writing input output opreatios for User defined Types.

• قالب بندی جریانی برای ارائه داده ها با فرمت مناسب Stream formatting for presenting data with appropriate format

• توابع را برای ارائه داده ها در قالب بندی سبک printf قالب بندی کنید Format functions to present data in the printf style formatting

• ویژگی Working std::format با C++20 ارسال شده است Working std::format feature shipped with C++20

• جریان در C++ Streams in C++

• کار با جریان های رشته ای Working with string streams

• تسهیلات سیستم فایل در کتابخانه استاندارد C++ Filesystem facilites in the standard library of C++

• سیستم های فایل (C++17) Filesystems ( C++17)

• آزمون بخش Section Quiz

کانتینر (STL) Container (STL)

• آشنایی با ظروف STL Introduction to STL containers

• بردار Vector

• لیست و لیست فوروارد List and forward list

• کار با vector، list و forward_list Working with vector, list and forward_list

• نقشه Map

• کار با std::map و std::set Working with std::map and std::set

• نقشه نامرتب (نقشه هش) Unordered Map (Hash map )

• با استفاده از نقشه هش و مجموعه هش در C++ Using the hash map and hash set in C++

• تخصیص دهنده ها در C++ Allocators in C++

• نمای کلی کانتینر از دیدگاه تولید Container overview from production perspective.

• آزمون بخش Section Quiz

الگوریتم ها (STL) Algorithms (STL)

• مقدمه ای بر الگوریتم های STL در C++ Introduction to STL algorithms in C++

• استفاده از تکرار کننده ها توسط الگوریتم های STL برای دستیابی به عملکردهای عمومی Use of iterators by STL algorithms to achieve generic functionalities

• کار با تکرار کننده ها و الگوریتم های STL Working with iterators and STL algorithms

• انواع تکرار کننده ها Types of iterators

• محمولات Predicates

• استفاده از گزاره ها با الگوریتم های STL Using predicates with STL algorithms

• مروری بر الگوریتم های متداول STL در کد تولید. Overview of commonly use STL algorithms in production code.

• الگوریتم های موازی معرفی شده در کتابخانه استاندارد Parallel Algorithms introduced in standard library

• مسابقه بخش Section quiz

محدوده (C++20) Ranges ( C++20)

• مقدمه ای بر محدوده ها در C++ Introduction to ranges in C++

• بازدیدها Views

• ژنراتورها به عنوان ابزار پشتیبانی برای محدوده ها Generators as supporting tools for ranges

• کار با محدوده ها و ژنراتورها (C++20) Working with ranges and generators ( C++20 )

• خطوط لوله Pipelines

• مروری بر مفاهیم Concepts overview

• آزمون بخش Section Quiz

اشاره گر و کانتینر (غیر STL) Pointers and Container (non STL)

• مقدمه ای بر اشاره گرها و کانتینرها Introduction to Pointers and containers

• اشاره گرها Pointers

• اشاره گر منحصر به فرد و اشاره گر مشترک (unique_ptr و shared_ptr) Unique Pointer and shared Pointer (unique_ptr and shared_ptr )

• استفاده از unique_ptr و shared_ptr در برنامه های C++ برای ایمن تر کردن آنها. Using unique_ptr and shared_ptr in C++ programs to make them safer.

• طول Span

• استفاده از spans به جای ارسال آرایه قدیمی به سبک C (C++20) Using spans instead of old C-style array passing (C++20)

• کانتینرها (غیر STL) Containers (Non STL)

• کار با جفت و تاپل در برنامه های ++C Working with pair and tuple in C++ programs

• گزینه های جایگزین (نوع، اختیاری، هر) Alternatives (variant, optional , any)

• کار با std::variant و std:: اختیاری (C++17) Working with std::variant and std::optional ( C++17 )

• آزمون بخش Section Quiz

ابزارهای ارائه شده توسط کتابخانه استاندارد C++ Utilities provided by C++ standard library

• معرفی Introduction

• Time , Chrono Utilities Time , Chrono utilities

• استفاده از ابزارهای chrono در برنامه های خود Applying chrono utilities in your programs

• سازگاری عملکرد Function adaption

• اعمال سازگاری تابع Applying function adaption

• توابع را تایپ کنید Type functions

• استفاده از توابع Type در برنامه های خود Using Type functions in your programs

• ویژگی مکان منبع Source location feature

• معناشناسی حرکت و جلو move and forward semantics

• کار با معناشناسی حرکت و جلو برای استفاده از قدرت C++ مدرن Working with move and forward semantics to leverage the power of Modern C++

• نمای کلی ابزارهای دستکاری بیت Bit manipulation utilities overview

• راه های خروج از برنامه ها به صورت قابل پیش بینی Ways of exiting programs predictably

• آزمون بخش Section Quiz

اعداد در کتابخانه استاندارد C++ Numerics in C++ standard library

• معرفی Introduction

• مروری سریع بر الگوریتم های عددی و توابع ریاضی در کتابخانه ++C Quick overview of numerical algorithms and mathematical functions in C++ library

• استفاده از الگوریتم های عددی موجود در کتابخانه استاندارد C++ Utilizing the numerical algorithms available in C++ standard library

• امکانات اعداد تصادفی ارائه شده توسط کتابخانه استاندارد Random number facilities provided by standard library

• با استفاده از امکانات اعداد تصادفی ارائه شده در C++ مدرن Using random number facilites provided in modern C++

• وکتور حساب و سایر امکانات ارائه شده توسط کتابخانه استاندارد Vector Arithmetic and other facilities provided by standard library

• استفاده از valaray در برنامه های C++ برای محاسبات برداری Using valarray in C++ programs for vector arithmetic

• آزمون بخش Section Quiz

مقدمه ای بر Concurrency با استفاده از C++ مدرن (تا C++20) Introduction to Concurrency using Modern C++ ( upto C++20)

• معرفی Introduction

• مفهوم وظیفه و رشته ها The notion of task and threads

• یک برنامه همزمان ساده با استفاده از ساختارهای همزمان C++ مدرن A simple concurrent program using Modern C++ concurrency constructs

• ارسال آرگومان ها و برگرداندن مقادیر از رشته ها Passing arguments and returning values from threads

• انتقال داده ها و برگرداندن نتایج از برنامه های همزمان در C++ Passing data and getting back results from concurrent programs in C++

• به اشتراک گذاری داده ها بین رشته ها Sharing data between threads

• استفاده از mutex و lock برای به اشتراک گذاری داده ها بین رشته ها بدون خرابی. Using mutex and lock to share data between threads without corruption.

• انتظار برای رویدادها با استفاده از متغیر شرط Waiting for events using condition variable

• استفاده از متغیرهای شرط در برنامه ها Using condition variables in programs

• جایگزین هایی برای به اشتراک گذاری داده ها و معناشناسی سطح پایین با استفاده از Futures. Alternatives to sharing data and low level semantics using Futures.

• استفاده از قراردادهای آتی در برنامه های ++C Using futures in C++ programs

• مقدمه ای کوتاه بر Corutines A brief introduction to Coroutines

• آزمون بخش Section Quiz

منابع Resources

• [سخنرانی پاداش] [Bonus Lecture]