برنامه نویسی سی پلاس پلاس C++

آشنایی با توسعه نرم‌افزار با C++

C++ یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی در دنیا است که برای توسعه نرم‌افزارهای قدرتمند و پیچیده استفاده می‌شود. این زبان که در سال ۱۹۸۵ توسط بیارن استروستروپ ایجاد شد، به دلیل پشتیبانی از شیءگرایی، کارایی بالا، و انعطاف‌پذیری، همواره در حوزه‌های مختلف نرم‌افزاری از جمله سیستم‌عامل‌ها، بازی‌های ویدئویی و برنامه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

C++ چیست؟

C++ یک زبان برنامه‌نویسی چندمنظوره و شیءگرا است که بر پایه زبان C ساخته شده و امکانات جدیدی مانند کلاس‌ها و مدیریت حافظه پیشرفته را به آن افزوده است. این زبان برای توسعه نرم‌افزارهای بزرگ و پیچیده که نیاز به کارایی بالا دارند، بسیار مناسب است. C++ به کاربران این امکان را می‌دهد که کدهای سطح پایین و سطح بالا را با هم ترکیب کنند، به همین دلیل در صنایعی مانند مهندسی نرم‌افزار، سیستم‌های توکار، و بازی‌سازی استفاده می‌شود.

چرا C++ برای توسعه نرم‌افزار مناسب است؟

C++ به دلیل قابلیت‌های شیءگرایی، مدیریت دقیق حافظه، و کارایی بالا یکی از زبان‌های اصلی برای توسعه نرم‌افزارهای پیچیده است. این زبان به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌هایی با عملکرد بسیار بهینه بنویسند که در بسیاری از پروژه‌های صنعتی و تجاری کاربرد دارد. همچنین، C++ از کتابخانه‌های قدرتمندی مانند STL پشتیبانی می‌کند که توسعه الگوریتم‌ها و ساختارهای داده را آسان‌تر می‌کند.

تاریخچه C++

C++ در سال ۱۹۸۵ توسط بیارن استروستروپ ایجاد شد. هدف از ایجاد این زبان، افزودن قابلیت‌های شیءگرایی به زبان C بود تا برنامه‌نویسان بتوانند کدهای پیشرفته‌تری بنویسند. طی سال‌ها، C++ تکامل یافت و امکانات بیشتری مانند قالب‌ها (Templates) و استثناها (Exceptions) به آن افزوده شد که توسعه نرم‌افزارهای پیچیده را ممکن ساخت.

کاربردهای C++

C++ به دلیل سرعت و کارایی بالای خود، در توسعه انواع نرم‌افزارها از جمله سیستم‌عامل‌ها، مرورگرهای وب، نرم‌افزارهای صنعتی و بازی‌های ویدئویی استفاده می‌شود. این زبان به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا از ویژگی‌های سطح پایین مانند مدیریت حافظه استفاده کنند و در عین حال برنامه‌هایی با پیچیدگی بالا بنویسند. همچنین با استفاده از کتابخانه‌های پیشرفته مانند Boost و Qt، امکان توسعه سریع‌تر و حرفه‌ای‌تر پروژه‌ها فراهم می‌شود.

امنیت در C++

یکی از موضوعات کلیدی در برنامه‌نویسی با C++، مدیریت صحیح حافظه و منابع است. اگرچه این زبان به برنامه‌نویسان کنترل کامل روی منابع می‌دهد، اما همین ویژگی می‌تواند به مشکلات امنیتی مانند نشت حافظه و سرریز بافر منجر شود. برای بهبود امنیت در C++، توسعه‌دهندگان باید از تکنیک‌هایی مانند مدیریت هوشمندانه حافظه، استفاده از تحلیل‌گرهای استاتیک، و تست‌های واحد (Unit Tests) بهره بگیرند.

مزایای C++

کارایی بالا: C++ به دلیل دسترسی مستقیم به منابع سخت‌افزاری و مدیریت دقیق حافظه، امکان نوشتن برنامه‌هایی با سرعت و کارایی بالا را فراهم می‌کند.

پشتیبانی از شیءگرایی: قابلیت‌های شیءگرایی در C++ به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا کدهایی تمیزتر و قابل نگهداری‌تر بنویسند.

انعطاف‌پذیری: C++ را می‌توان برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها، از برنامه‌های کاربردی سطح بالا تا سیستم‌های توکار، استفاده کرد.

کتابخانه‌های متنوع: C++ با مجموعه‌ای گسترده از کتابخانه‌ها همراه است که توسعه نرم‌افزار را سریع‌تر و ساده‌تر می‌کنند.

چالش‌های استفاده از C++

یکی از چالش‌های اصلی برنامه‌نویسی با C++، پیچیدگی آن است. برنامه‌نویسان باید به دقت از منابع و حافظه استفاده کنند تا از مشکلاتی مانند نشت حافظه و دسترسی غیرمجاز به حافظه جلوگیری کنند. همچنین، یادگیری و استفاده از ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند قالب‌ها و اشاره‌گرها (Pointers) می‌تواند برای برنامه‌نویسان تازه‌کار دشوار باشد. بهینه‌سازی کدهای C++ نیز برای افزایش سرعت و کارایی، نیاز به تجربه و مهارت‌های ویژه‌ای دارد.

سرفصل های آموزشی طبق استاندارد فنی و حرفه ای کشور

زمان آموزش نظری
0
زمان آموزش عملی
0
طول دوره آموزش
0
هزینه دوره (تومان)
0
هزینه دوره شی گرایی OO (تومان)
0
هزینه دوره ویژه (تومان)
0

بررسی محیط برای نوشتن برنامه‌های C++

در این سرفصل، محیط‌های مختلف توسعه نرم‌افزار برای نوشتن برنامه‌های C++ بررسی می‌شود. نحوه ایجاد پروژه جدید، تنظیمات مربوط به محیط برنامه‌نویسی، و ساختار اولیه برنامه‌ها مورد بحث قرار می‌گیرد. مهارت‌هایی مانند ایجاد و مدیریت پروژه‌های C++ و تنظیمات محیط کاربر توسعه داده می‌شود.
دانش:
  • زبان برنامه نویسی C++
  • ساختار برنامه در C++
  • محیط C++
  • روش تنظیمات محیط برنامه
مهارت:
  • ایجاد ساختار برنامه در C++
  • ایجاد پروژه جدید و تنظیمات مربوط به آن در محیط
سال 1398 (زمان تدوین استاندارد فنی‌وحرفه‌ای):

در این سال، تمرکز بر روی محیط‌های توسعه سنتی مانند Code::Blocks و Dev-C++ بود. محیط‌های ساده‌ای که برای پروژه‌های آموزشی کافی بودند.

زمان حال و بازار کار:

استفاده از محیط‌های توسعه پیشرفته‌تر مانند Visual Studio Code و CLion که امکاناتی مانند IntelliSense، Git integration، و ابزارهای دیباگ حرفه‌ای دارند، بسیار توصیه می‌شود. علاوه بر این، ابزارهای مدرن مثل Docker و DevOps برای توسعه و استقرار نرم‌افزار در محیط‌های تولید ضروری هستند​

بررسی اجزای سازنده یک برنامه C++

در این بخش، اجزای اصلی یک برنامه C++ از جمله تابع main، پیش‌پردازنده‌ها، انواع داده‌ها و عملگرها بررسی می‌شوند. روش دریافت ورودی از کاربر، چاپ خروجی و اجرای برنامه به طور مختصر آموزش داده می‌شود. مهارت‌های تعریف متغیرها، بکارگیری انواع داده‌ها و مدیریت عملگرها نیز پوشش داده می‌شود.
دانش:
  • بخش های مختلف یک برنامه در زبان C++
  • پیش پردازنده ها، تابع main
  • کاراکترهای کنترلی
  • انواع داده ها
  • متغیرها و اعلان متغیر و مقداردهی به متغیر
  • اصول اعلان ثوابت
  • عملگرها و انواع آن، تقدم عملگرها در حالت کلی
  • اصول تبدیل انواع داده ها
  • نحوه دریافت ورودی از کاربر با دستور cin
  • نحوه چاپ اطلاعات با دستور cout
  • نحوه اجرای برنامه و مشاهده نتایج اجرای برنامه
  • نحوه پاک کردن صفحه خروجی
مهارت:
  • ایجاد پیش پردازنده ها، تابع main
  • کار با کاراکترهای کنترلی
  • بکارگیری انواع داده ها
  • تعریف متغیر و اعلان متغیر و مقداردهی به متغیر
  • اعلان ثوابت
  • بکارگیری عملگرها و انواع آن ،تقدم عملگرها در حالت کلی
  • تبدیل انواع داده ها
  • دریافت ورودی از کاربر با دستور cin
  • چاپ اطلاعات با دستور cout
  • اجرای برنامه و مشاهده نتایج اجرای برنامه
  • پاک کردن صفحه خروجی
سال 1398 (زمان تدوین استاندارد فنی‌وحرفه‌ای):

در این سال بیشتر بر مفاهیم پایه‌ای مثل پیش‌پردازنده‌ها، انواع داده‌ها و عملگرها تمرکز داشتند.

زمان حال و بازار کار:

استانداردهای جدید C++ مانند C++17 و C++20 معرفی شده‌اند. این استانداردها شامل مفاهیم جدیدی مانند concepts و coroutines هستند که در بهبود کارایی و کاهش پیچیدگی کد بسیار مؤثرند. آشنایی با ابزارهایی مانند CMake برای مدیریت پروژه‌های بزرگ و چندپلتفرمی نیز ضروری است​

بررسی ساختار کنترلی

در این سرفصل، ساختارهای تصمیم‌گیری و تکرار در C++ مانند دستور If، حلقه‌های for و while و دستور switch بررسی می‌شوند. همچنین روش ایجاد دستورات شرطی و حلقه‌های تکرار تو در تو به طور خلاصه آموزش داده می‌شود. مهارت‌هایی مانند بکارگیری دستورات شرطی و تکرارها توسعه داده می‌شوند.
دانش:
  • ساختار تصمیم
  • دستور If
  • دستورات شرطی تو در تو
  • ساختار تکرار
  • ساختار تکرار for
  • حلقه های تکرار تو درتو
  • ساختار تکرار while و do while
  • دستور switch
مهارت:
  • ایجاد دستور If
  • بکارگیری دستورات شرطی تو در تو
  • ایجاد ساختار تکرار for
  • ایجاد حلقه های تکرار تو درتو
  • ایجاد ساختار تکرار while و do while
  • استهاده از دستور switch
سال 1398 (زمان تدوین استاندارد فنی‌وحرفه‌ای):

مباحث اصلی شامل دستورات شرطی و حلقه‌ها بود که در برنامه‌های ساده استفاده می‌شد.

زمان حال و بازار کار:

علاوه بر ساختارهای کلاسیک، استفاده از مفاهیم جدید مثل if constexpr و switch expressions معرفی شده است که عملکرد بهینه‌تری دارند و کدهای شرطی پیچیده را ساده‌تر می‌کنند. همچنین، آشنایی با پردازش موازی و استفاده از حلقه‌های موازی برای بهبود سرعت برنامه‌ها بسیار مهم است

پیاده‌سازی و استفاده از توابع در C++

این بخش به مفهوم توابع، نحوه تعریف و استفاده از آن‌ها در C++ می‌پردازد. همچنین نحوه ارسال پارامترها به توابع، تفاوت توابع بازگشتی و غیر بازگشتی و کار با متغیرهای محلی و عمومی توضیح داده می‌شود. مهارت‌هایی شامل ایجاد توابع و ارسال پارامترها به آن‌ها، به ویژه توابع بازگشتی، آموزش داده می‌شود.
دانش:
  • مفهوم تابع و نحوه چگونگی کار تابع
  • انواع تابع
  • بررسی روش های ارسال پارامترها به تابع
  • تواب خروجی (برگرداننده مقدار – غیر برگرداننده)
  • تابع بازگشتی
  • متغیرهای عمومی و محلی
مهارت:
  • ارسال پارامترها به تابع
  • بکارگیری دستور توابع خروجی
  • ایجاد تابع بازگشتی
  • کار با متغیرهای عمومی و محلی
سال 1398 (زمان تدوین استاندارد فنی‌وحرفه‌ای):

مفاهیم پایه‌ای مثل توابع بازگشتی و تابع خروجی مورد بررسی قرار می‌گرفت.

زمان حال و بازار کار:

مفاهیمی مانند Lambda expressions و Function objects برای مدیریت بهینه‌تر توابع و کاهش سربار حافظه معرفی شده‌اند. همچنین، هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) به طور گسترده در برنامه‌های مدرن پیاده‌سازی می‌شوند که نیازمند استفاده از توابع پیچیده و بهینه است

بررسی آرایه‌ها

این سرفصل به آموزش مفهوم آرایه‌ها و نحوه کار با آرایه‌های یک‌بعدی و دوبعدی در C++ می‌پردازد. همچنین نحوه مرتب‌سازی و جستجو در آرایه‌ها و ارسال آرایه‌ها به توابع مورد بررسی قرار می‌گیرد. مهارت‌های مرتبط شامل تعریف و مقداردهی آرایه‌ها و جستجو و مرتب‌سازی داده‌هاست.
دانش:
  • مفهوم آرایه و انواع آرایه ها
  • نحوه تعریف آرایه یک بعدی و مقداردهی اولیه و دسترسی به عناصر آرایه
  • آرایه یک بعدی به عنوان آرگومان تابع
  • نحوه تعریف آرایه دو بعدی و مقداردهی اولیه و دسترسی به عناصر آرایه
  • آرایه دو بعدی به عنوان آرگومان تابع
  • نحوه مرتب سازی آرایه ها
  • نحوه جستجو در آرایه
مهارت:
  • ایجاد آرایه یک بعدی و مقداردهی اولیه و دسترسی به عناصر آرایه
  • ارسال آرایه یک بعدی به عنوان آرگومان تابع
  • ارسال آرایه دو بعدی و مقداردهی اولیه و دسترسی به عناصر آرایه
  • ارسال آرایه دو بعدی به عنوان آرگومان تابع
  • مرتب سازی آرایه ها
  • جستجو در آرایه
سال 1398 (زمان تدوین استاندارد فنی‌وحرفه‌ای):

تمرکز بر روی آرایه‌های یک‌بعدی و دوبعدی و کاربردهای پایه‌ای آن‌ها بود.

زمان حال و بازار کار:

استفاده از std::vector و std::array به جای آرایه‌های سنتی رایج شده است. این ابزارها به بهبود مدیریت حافظه و امنیت کد کمک می‌کنند. همچنین، تسلط بر الگوریتم‌های مرتب‌سازی پیشرفته و جستجو در داده‌های بزرگ از اهمیت بالایی برخوردار است​

پیاده‌سازی رشته‌ها (String)

این بخش به بررسی رشته‌ها و نحوه تعریف، مقداردهی، ورودی و خروجی رشته‌ها و عملیات روی رشته‌ها مانند الحاق و انتساب می‌پردازد. همچنین نحوه ارسال رشته به عنوان آرگومان تابع و کار با آرایه‌ای از رشته‌ها آموزش داده می‌شود. مهارت‌هایی نظیر کار با رشته‌ها و عملیات مربوط به آن‌ها توسعه داده خواهد شد.

دانش:
  • مفهوم رشته
  • نحوه مقدار دادن اولیه به رشته
  • ورودی و خروجی رشته ها
  • رشته به عنوان آرگومان تابع
  • نحوه انتساب رشته ها
  • نحوه الحاق دو رشته
  • آرایه ای از رشته ها
مهارت:
  • مقدار دادن اولیه به رشته
  • کار با ورودی و خروجی رشته ها
  • ارسال رشته به عنوان آرگومان تابع
  • انتساب رشته ها
  • الحاق دو رشته
  • ایجاد آرایه ای از رشته ها
سال 1398 (زمان تدوین استاندارد فنی‌وحرفه‌ای):

کار با رشته‌ها به شکل ساده و استفاده از std::string بررسی می‌شد.

زمان حال و بازار کار:

استفاده از std::string_view برای بهبود کارایی و کاهش کپی‌های غیرضروری داده‌های رشته‌ای ضروری است. همچنین، رشته‌ها در پردازش زبان طبیعی (NLP) و سایر زمینه‌های مربوط به AI کاربردهای گسترده‌تری پیدا کرده‌اند​

ثبت نام در دوره

انواع فایل های مجاز : jpg, gif, png, pdf, حداکثر اندازه فایل‌ها : 10 MB.
انواع فایل های مجاز : jpg, gif, png, pdf, حداکثر اندازه فایل‌ها : 10 MB.
انواع فایل های مجاز : jpg, gif, png, pdf, حداکثر اندازه فایل‌ها : 10 MB.
انواع فایل های مجاز : jpg, gif, png, pdf, حداکثر اندازه فایل‌ها : 10 MB.
دوره های آموزشی(الزامی)
این زمینه برای اعتبار سنجی است و باید بدون تغییر باقی بماند .