Programowanie I i II

Forma kursu:
Wykład prowadzony jest w formie prezentacji wspieranej licznymi przykładami programów. Ćwiczenia prowadzone są w pracowni komputerowej. Studenci rozwiązują zadania programistyczne weryfikowane przez automatyczny system sprawdzający oraz przez asystentów. Studenci przygotowują też swój pierwszy większy projekt programistyczny oceniany przez asystentów.
Opis kursu:
Celem kursu jest opanowanie przez studentów podstaw klasycznych i współczesnych technik programowania, w tym programowania strukturalnego, obiektowego, obiektowo orientowanego i funkcjonalnego na bazie wybranych języków programowania ze szczególnym uwzględnieniem języków C, C++, C#, Java, Scheme i PERL. Ukończenie kursu daje studentom solidne podstawy do uczestnictwa we wszystkich innych kursach przewidzianych programem studiów, wymagających umiejętności programowania.

Treści programowe:

• Wprowadzenie: historia rozwoju języków i technik programowania, języki wysokiego poziomu, translacja, kompilatory i interpretery, przegląd podstawowych koncepcji języków programowania, elementy programowania strukturalnego w języku C i językach pochodnych: C++, Java, C#
• Programowanie niskopoziomowe: obiekty instrukcje i podprogramy na poziomie procesora, asembler, obsługa przerwań i stosu, kompilacja modułowa i linkowanie
• Programowanie proceduralne: wyrażenia, notacje funkcyjne, ewaluacja wyrażenia, programowanie poprzez stos, podprogramy, funkcje i procedury
• Programowanie strukturalne: zasady programowania strukturalnego, instrukcje selekcji, instrukcje pętli
• Podstawy programowania funkcjonalnego: rekursja, zasady programowania funkcjonalnego, wyrażenia listowe i notacja listowa, funkcje anonimowe
• Typy danych: typy podstawowe i definiowane, typy pochodne i typy złożone, kontrola typów, polimorfizm, typy wartościowe i referencyjne
• Operatory: operatory matematyczne, operatory konwersji, kolejność wykonywania operatorów i porządek wartościowania
• Zmienne i tablice: zmienna jako nazwany obiekt, deklarowanie zmiennej, zakres ważności nazwy, inicjalizacja zmiennych, czas życia obiektu, obiekty stałe, typ tablicowy, tablice wielowymiarowe i tablice tablic, tablice nieregularne
• Odnośniki: referencje, wskaźniki, arytmetyka wskaźników, typy referencyjne, zastosowania, sterta
• Funkcje: przekazywanie argumentów, obiekty chwilowe, zwracanie wartości, przeładowanie nazw funkcji
• Zmienne, funkcje i odnośniki w kontekście kompilacji
• Programowanie bazujące na obiektach: złożoność strukturalna, abstrakcja danych, klasa i obiekt, enkapsulacja, projekt, interfejs i implementacja
• Konstruktory i destruktory, konstruktory kopiujące, jawne i niejawne wywołanie konstruktora
• Zarządzanie nazwami: klasy zagnieżdżone i klasy wewnętrzne, klasy lokalne, przestrzenie nazw i pakiety
• Przeładowanie operatorów: operator jako funkcja, przeładowanie operatorów jako funkcji globalnych oraz metod, zastosowania przeładowania operatorów
• Konwersje: konwersje standardowe, konwertery i funkcje konwertujące, konwersje jawne i niejawne, niejednoznaczność konwersji
• Podstawy programowania obiektowo orientowanego: dziedziczenie, dziedziczenie wielopokoleniowe, hierarchia klas, dostęp do składników w kontekście dziedziczenia, konstrukcja obiektów w kontekście dziedziczenia, dziedziczenie wielokrotne
• Funkcje wirtualne: mechanizm wirtualności, pożytki i koszty wirtualności, wczesne i późne wiązanie, wirtualna konstrukcja i destrukcja obiektów, polimorfizm dynamiczny w kontekście funkcji wirtualnych
• Klasy abstrakcyjne: metody abstrakcyjne, cechy klasy abstrakcyjnej, pożytki z klasy abstrakcyjnej, interfejsy, siła klas abstrakcyjnych, istota programowania obiektowo orientowanego
• Identyfikacja typów w trakcie wykonania (RTTI): bezwzględne i relatywne RTTI, niebezpieczeństwa związane z RTTI, zastosowania RTTI, wielometody.
• Obsługa sytuacji wyjątkowych: sytuacje wyjątkowe, rzucanie wyjątków, łapanie wyjątków, informowanie o rzucanych wyjątkach, hierarchie klas do przechowywania informacji o wyjątkach, sprzątanie stosu, pozyskiwanie zasobów poprzez inicjalizację
• Wprowadzenie do programowania generycznego: szablony funkcji i klas, klasy i metody generyczne, polimorfizm statyczny
• Pojemniki: pojemniki sekwencyjne i asocjacyjne, typy pojemników, iteratory.
• Programowanie funkcyjne: funkcjonały, currying, klasy i obiekty funkcyjne, zalety i wady programowania funkcjonalnego
• Programowanie orientowane zdarzeniami: pętla główna, zdarzenia, obsługa zdarzeń
• Programowanie wielowątkowe: wątki, współdzielenie zasobów, synchronizacja, komunikacja pomiędzy wątkami, klincz.
• Graficzny interfejs użytkownika: komponenty i kontenery, okna dialogowe, menedżery układu okien, systemy menu, komponenty tekstowe i graficzne
• Operacje wejścia-wyjścia: strumienie, operacje na strumieniach, manipulatory, formatowane i nieformatowane operacja wejścia-wyjścia, strumienie plikowe
• Języki skryptowe
• Wyrażenia regularne: wzorce, operator dopasowania, operator podmiany, podwzorce
• Języki do przechowywania i przetwarzania dokumentów: znaczniki, atrybuty, poprawność składni, formatowanie, formularze
• Programowanie w środowisku przeglądarki: języki skryptowe w środowisku przeglądarki, Document Object Model, zdarzenia, aplety.

Literatura:

• T. Christiansen, N. Torkington, Perl receptury, Wydawnictwo RM, Warszawa 1998
• P. Coad, J. Nicola, Object-oriented Programming, Yourdon Press, Prentice Hall, New Jersey, 1993
• D. Conway, Object Oriented Perl, Manning Publications Co., Greenwich, Connecticut, 2000.
• B. Eckel, Thinking in C++ T 1 i 2, Helion, Gliwice, 2002-2004
• B. Eckel, Thinking in Java, Helion, Gliwice, 2003
• J. Grębosz, Symfonia C++, Oficyna Kallimach, Kraków, 1996
• N.M. Josuttis, C++ Biblioteka Standardowa, Helion, Gliwice, 2003.
• A. Hejlsberg, S. Wiltamuth, P. Golde, The C# Programming Language, Addison-Wesley, Boston, 2006.
• B. W. Kernighan, D.M. Ritchie, Język C, WNT, Warszawa 1987
• J. Liberty, Programowanie C#, Helion, Gliwice, 2006.
• B.J. MacLean, Functional Programming, Addison Wesley, New York, 1990.
• P.Naughton, H. Schildt, The Complete Reference Java, Osborne, McGraw-Hill, Berkeley, California, 1997
• M.L. Scott, Programming Language Pragmatics, Elsevier, Boston, 2006.
• R.W. Sebesta, Concepts of Programming Languages, Addison Wesley, Boston, 2004
• B. Stroustrup, Język C++, WNT, Warszawa 2000
• D. Vandevoorde, N.M. Josuttis, C++ Szablony, Helion, Gliwice, 2003