Современный C++

Объяснение

Значение владеет своим состоянием; ссылка обозначает существующий объект. Move разрешает перенос ресурсов из объекта, но не гарантирует перенос для любого типа. После перемещения объект остаётся допустимым, однако его содержимое часто не определено контрактом.

Задача для самостоятельного решения

Можно ли рассчитывать, что перемещённая строка всегда пустая?

Объяснение

RAII связывает ресурс со временем жизни объекта. Деструктор освобождает ресурс при обычном выходе и раскрутке стека исключением. unique_ptr выражает единственного владельца, shared_ptr — совместное владение.

Задача для самостоятельного решения

Почему цикл shared_ptr может удерживать объекты навсегда?

Объяснение

STL-алгоритмы отделяют операцию от контейнера через итераторы. Изменение контейнера может инвалидировать итераторы. ranges позволяют описывать преобразования, но представления часто ссылаются на исходные данные.

Задача для самостоятельного решения

Что произойдёт с итератором vector после push_back с перераспределением?

Объяснение

Шаблон создаёт код для параметров типов; concept задаёт проверяемые требования к операциям. Требование наличия оператора не доказывает его математические свойства. Диагностика constraints лучше ошибки глубоко в реализации.

Задача для самостоятельного решения

Достаточно ли наличия operator< для корректной сортировки?

Объяснение

Data race возникает при несинхронизированном конфликтующем доступе к общей памяти. Atomic обеспечивает свойства отдельной операции, но не обязательно инварианта нескольких полей. Порядок памяти определяет видимость связанных записей.

Задача для самостоятельного решения

Два атомарных поля balance и reserved обновляются отдельно. Гарантирует ли это согласованный снимок?

Объяснение

Undefined behavior позволяет компилятору предполагать невозможность некоторых ситуаций. Измерение скорости некорректной программы не имеет смысла. Профилирование должно предшествовать усложнению реализации.

Задача для самостоятельного решения

Как проверить подозрение на use-after-free?

Подготовка

Компилятор C++17 или новее. Сохраните main.cpp и соберите c++ -std=c++17 -Wall -Wextra main.cpp -o lab.

Учебный пример

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
int main() {
    auto values = std::make_unique<std::vector<int>>(std::initializer_list<int>{3,1,2});
    std::sort(values->begin(), values->end());
    for (int x : *values) std::cout << x << ' ';
}

Как работает пример и что ожидать

Вывод 1 2 3. unique_ptr освобождает vector автоматически, vector управляет своим буфером. В этом примере обычный локальный vector был бы проще; дополнительный unique_ptr нужен здесь для наблюдения владения, а не как обязательный стиль.

Итоговая работа

Сделайте библиотеку очереди задач с RAII-ресурсами, тестом исключения и ограниченной параллельностью. Объясните необходимость каждого shared_ptr. Проверьте гонки доступным инструментом и измерьте накладные расходы на той же нагрузке.

Проверка результата

1. Опишите исходные данные и условия запуска, чтобы другой человек мог повторить работу.
2. Приложите результат обычного сценария и сравните его с ожидаемым.
3. Проверьте неверный вход, граничный случай и отказ зависимости, если она есть.
4. Объясните выбранное решение и известное ограничение.
5. Сохраните исправления после самопроверки вместе с примером, который раньше не работал.

Как оценить работу

По каждому пункту поставьте 0 (не выполнено), 1 (выполнено с пробелами) или 2 (результат воспроизводим и объяснён). Если обязательный сценарий не работает, вернитесь к нему независимо от общей суммы. Это рубрика самопроверки: сайт не исполняет присланный код и не выдаёт автоматическую оценку проекта.