Le C++ « Modern Design »

Les objectifs de la formation

• Maîtriser les mécanismes avancés de C++ (héritage multiple / virtuel, programmation générique, méta-programmation, ...)
• Appréhender et mettre en oeuvre les spécificités des normes C++11/14/17/20 telles que les lambda expressions, la programmation fonctionnelle ou la notion de move semantics
• Savoir pratiquer l'approche TDD (Test Driven Development) en C++
• Découvrir et maîtriser la programmation parallèle et synchronisée introduite par C++

Le programme

1 - Nouveautés fondamentales du Core Language

• Le littéral nullptr et les types normalisés (uint_8, uint64_t, ...), les littéraux et séparateurs
• Inférence de types et de signatures avec auto
• Variables templates (C++ 14)
• Initialisation uniforme des variables, des tableaux et des conteneurs
• Parcours unifié des collections avec La boucle "range based" for
• Listes d’initialisation avec std::initializer_list
• Littéraux personnalisés
• Amélioration du contrôle de flux avec les Init-statements (C++17/20)
• L’opérateur sizeof appliqué aux membres d’un objet ou d’une classe
• Contrôle de l’alignement mémoire
• L'opérateur decltype
• Déconstruction avec les structured bindings (C++17)
• Les spécificateurs de classe (override, default, delete, final)
• Constructeur délégué et constructeur hérité
• Initialisation de membres
• Abraham’s Exception safety guarantees et la clause noexcept
• Données inline et data members statiques
• Métaprogrammation avec constexpr
• Les spécificateurs consteval et constinit (C++20)
• Les attributs (C++11/17/20)
• L’opérateur de comparaison « Three Way » <=> (C++20)
• Paramètres nommés pour la construction des structures (C++20)
• Améliorations apportées aux fonctions génériques et aux lambdas (C++17/20)

2 - Nouveautés de la librairie standard

• Les tableaux à taille fixe avec std ::array
• La classe std ::string_view (C++ 17)
• La classe std ::span (C++ 20)
• Nouveautés de la classe std ::string (C++20)
• Les classes std ::variant, std ::any et std::optional (C++17)
• Les nouvelles collections associatives : unordered_map/set et hash
• Le conteneur tuple
• Les nouveaux algorithmes ensemblistes
• Gestion du temps, l’espace de nom chrono
• Générateurs / distributions de nombre aléatoires
• La classe std::function, la fonction mem_fn
• Binding, placeholders et adaptateurs de références
• La librairie ranges, les vues et les adaptateurs de vues (C++20)
• Pipelining avec les nouveaux algorithmes sur vues (C++20)
• Sorties formattées avec std ::format et les placeholders (C++20)
• Constructeurs constexpr des conteneurs (C++20)

3 - Move semantics

• Copie versus transfert de propriété (déplacement)
• La fonction std::move
• Move constructor et move assignment operator
• Complétude étendue des classes
• Impact sur la librairie standard
• Signature reference qualifiers
• Perfect forwarding avec std::forward
• Références forward et collapsing
• Copy elision et Guaranted RVO (C++17)

4 - Gestion des ressources

• L’idiome RAII (Resource Acquisition Is Initialization)‏
• Propriété et transfert de responsabilité avec la classe std::unique_ptr
• Comptage de références avec la classe std::shared_ptr
• Implémentation d’un custom deleter
• Les fonctions std::make_unique et std::make_shared
• La classe std::weak_ptr et le référencement circulaire

5 - Utilisation avancée de la généricité

• Typage multiple avec les mixins
• Paramétrage et spécialisation des méthodes
• Héritage / containment et généricité
• Métaprogrammation
• L’idiome CRTP Curiously Recursive Template Pattern
• Typologie C++ et classes de traits
• Assertions statiques avec static_assert
• Extended friend declaration
• Les variadic templates, pattern matching et héritage multiple
• Constexpr_if (C++17)
• Implémentation générique du pattern visitor avec std ::visit (C++17)
• Définition de contrats génériques avec les concepts (C++20)
• Mise en oeuvre de contraintes avec requires (C++20)
• Concepts prédéfinis de la librairie standard (C++20)

6 - Les modules (C++20)

• Unités d’interface et d’implémentation
• Sous modules et partitions
• Module linkage

7 - Multithreading et concurrence

• Démarrage et détachement d’un thread
• La classe std::jthread (C++20)
• La classe std::call_once
• L’espace de noms this_thread
• Les futures, politique de démarrage (parallèle ou asynchrone)
• Partage de ressources et mécanismes de synchronisation : mutexes, latches, barriers et données atomiques (C++11/20)
• Flux de sortie synchronisés (C++ 20)