Tutorial de C++ Moderno
Este tutorial tem como objetivo fornecer aos desenvolvedores experientes uma referência rápida sobre os novos recursos do C++11/14/17/20. Ele aborda melhorias na usabilidade da linguagem, melhorias de desempenho em tempo de execução, novos contêineres, ponteiros inteligentes e gerenciamento de memória, expressões regulares, programação concorrente e uma prévia do C++20.
Visão Geral do Curso
📚 Resumo do Conteúdo
Este tutorial foi projetado para fornecer aos desenvolvedores experientes uma referência rápida sobre os novos recursos do C++11/14/17/20. O conteúdo abrange melhorias na usabilidade da linguagem, melhorias em tempo de execução, o uso de novos contêineres, ponteiros inteligentes e gerenciamento de memória, expressões regulares, programação concorrente e uma prévia do C++20.
Acelere seu aprendizado com o C++11/14/17/20 e entre pela porta de entrada da programação moderna em C++.
Autor: 欧长坤 (Ou Changkun)
Agradecimentos: Licenciado sob a licença CC BY-NC-ND 4.0, agradecimentos a todos os contribuidores do GitHub e à comunidade relacionada.
🎯 Objetivos de Aprendizagem
- Identificar e verificar o ambiente do compilador C++ e a arquitetura-alvo usando ferramentas de linha de comando.
- Explicar a compatibilidade padrão e a história de sobreposição entre C (C89, C99, C11) e C++ (C++98, C++1x).
- Implementar vinculação cruzada de linguagens funcionais usando cabeçalhos
extern "C"e fluxos de compilação de múltiplos estágios. - Resolver ambiguidades de ponteiros usando
nullptre implementar lógica em tempo de compilação comconstexpreif constexpr. - Simplificar declarações complexas usando
auto,decltypee alias de tipo (using), garantindo um design robusto orientado a objetos comoverrideefinal. - Projetar código altamente genérico usando templates variádicos, expressões fold e dedução de parâmetros de template não-tipo.
- Definir e implementar expressões Lambda usando diversos modos de captura (Valor, Referência, Expressão e Genérico).
- Utilizar
std::functionestd::bindpara criar invólucros de função flexíveis e aplicações parciais de funções. - Classificar expressões em Lvalues, Prvalues e Xvalues, e aplicar Semântica de Movimentação para otimizar o gerenciamento de recursos de classe.
- Diferenciar os modelos de memória e casos de uso de
std::array(tamanho fixo, pilha) estd::vector(tamanho dinâmico, heap).
Aulas 共 10 课时 · 预计 30.0h
Aulas
Lesson
This lesson explores the evolution of C++ and the importance of adopting modern, type-safe coding practices over legacy C-style habits. Students will learn to utilize explicit casting operators and compiler diagnostics to improve code stability, security, and performance.
This lesson explores modern C++ language usability by addressing the "NULL Trap" through the introduction of `nullptr` and examining how `constexpr` and `noexcept` shift computation and error handling to compile-time. Students will learn to improve code safety and performance by replacing legacy C-style macros and casts with modern, type-safe alternatives.
This lesson explores performance optimization in modern C++ through move semantics, lambda expressions, and efficient memory management. Students will learn to leverage zero-cost abstractions like std::array and SFINAE to improve code performance and type safety in resource-constrained environments.
This lesson explores the transition from legacy C-style arrays to the modern std::array, highlighting how the latter provides type safety and STL integration without sacrificing performance. Students will learn to leverage stack-based memory allocation, bounds-checking, and perfect forwarding to write more efficient and robust C++ code.
This lesson explores the pitfalls of manual memory management, such as memory leaks and dangling pointers, and introduces RAII (Resource Acquisition Is Initialization) as a safer, automated alternative. Students will learn how to utilize smart pointers like std::unique_ptr, std::shared_ptr, and std::weak_ptr to ensure deterministic resource cleanup and exception safety in modern C++.
This lesson explores the transition from imperative, manual string searching to declarative pattern matching using regular expressions and formal grammars. Students will learn to apply regex metacharacters and anchors to efficiently parse unstructured data while understanding the performance benefits of using Deterministic Finite Automata.
This lesson explores the transition to standardized concurrency in C++11, which introduced a formal memory model and native thread support to replace platform-specific APIs. Students will learn to manage thread lifecycles, ensure cross-platform data consistency with standardized types, and use the noexcept specifier to maintain program stability in multi-threaded environments.
This lesson explores the evolution of C++ from platform-specific coding to a unified, high-level abstraction layer, focusing on the transition from legacy macros to modern standards. Students will learn to leverage C++11 concurrency features and C++23 filesystem utilities to write portable, maintainable code that avoids OS-specific dependencies.
This lesson explores modernizing C++ development by transitioning from platform-specific APIs to standardized, high-level abstractions like task-based parallelism and the C++11 memory model. Students will learn to improve code maintainability and safety by utilizing features such as std::future, std::atomic, and extended integer types like long long int.
This lesson explores the evolution of C++20, focusing on the "Big Four" features—Concepts, Modules, Coroutines, and Ranges—that shift the language toward a more declarative and efficient programming model. Students will learn how these tools improve code safety, reduce build times, and replace complex template metaprogramming with clearer, constrained syntax.