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ac6 >> ac6-training >> Programmation >> Langages >> C++ classique et moderne pour l'embarqué

L30 C++ classique et moderne pour l'embarqué

Objectifs

Maîtriser les bases du langage C++
Intégrer les templates C++ (code générique) dans les systèmes embarqués
Maîtriser les aspects avancés du C++ tels que le polymorphisme, l'héritage simple et l'héritage multiple
Redéfinir les opérateurs C++ d'allocation dynamique de mémoire pour l'embarqué
Rendre les objets C++ persistants flashables et romables
Gérer les exceptions en C++ pour sécuriser les applications embarquées
Utiliser des objets C++ pour gérer la transmission/réception série de chaînes de caractères
Découvrir les fonctionnalités modernes du C++
Apprendre les changements de langage dans C++11, C++14, C++17 and C++20
Découvrir les nouvelles fonctionnalités ajoutées à la bibliothèque standard
Apprendre les fonctionnalités avancées du C++ moderne comme "perfect forwarding"
Passer du C++ traditionnel au C++ moderne
Mettre en évidence les fonctionnalités essentielles du C++ moderne utilisées dans les applications embarquées

Pré-requis

Compétences en programmation C (voir notre cours L2 - C language for Embedded MCUs)

Environnement du cours

Cours théorique

Support de cours imprimé et au format PDF (en anglais)
Le formateur répond aux questions des stagiaires en direct pendant la formation et fournit une assistance technique et pédagogique

Activités pratiques

Les activités pratiques représentent de 40% à 50% de la durée du cours
Elles permettent de valider ou compléter les connaissances acquises pendant le cours théorique.
Un PC pour deux stagiaires pour les activités pratiques
Une plateforme cible pour deux stagiaires (sauf en cas d'utilisation de qemu)
Accès à un serveur cloud privé
Exemples de code, exercices et solutions
Le formateur assiste les stagiaires pendant les exercices

Au début de chaque demi-journée une période est réservée à une interaction avec les stagiaires pour s'assurer que le cours répond à leurs attentes et l'adapter si nécessaire

Audience visée

Tout ingénieur ou technicien en systèmes embarqués possédant les prérequis ci-dessus

First Day

Introduction to C++ for industrial systems

Introduction to object oriented programming
History and definition
Overview on C++98/C++03/C++11/C++14/C++17/C++20
Modern C++ objectives
Switch from C to C++
Embedded C++
How to write optimized embedded code

Exercise :	Understand function mangling
Exercise :	Function inlining
Exercise :	Volatile variable handling

C++ and embedded systems

Object Oriented Programming in C++

Encapsulation
Classes and objects
Attributes and member functions
Object construction and destruction
Construction parameters
Copy constructor
Object composition and container
Scope qualifier operator

Exercise :	Declaring classes and methods
Exercise :	Working with default, copy and parameterized constructors
Exercise :	Understand the differences between composition and aggregation

Second Day

Operator Overloading

Optimizing parameter object passing
Overloading operators by member functions
Overloading operators by friend functions
Memory management operators overloading

Exercise :	The assignment operator
Exercise :	overloading operators

Simple Inheritance

Specialization by addition and substitution
Derivation and access rules
Construction during inheritance
Inheritance polymorphism
Virtual methods

Exercise :

Understand inheritance

Persistent and flashable objects

Constant and partially constant objects
Persistent objects
Flashable objects

Exercise :

Creating constant, mutable, persistent and ROMable objects

Enhancing security with exceptions

Launching, capturing and handling exceptions
Retriggering exception
Exceptions specifications
Handling unexpected exception
Exception objects of the C++ standard library

Exercise :	Handle errors using exceptions
Exercise :	Unexpected exceptions management

Third Day

C++ advanced techniques

Member pointers
Generic objects and templates

Classes and generic functions
Templates overloading
Specializing templates
STL (Standard Template Library)
Templates in embedded systems

Polymorphic objects
Virtual objects and abstract classes
Specializing objects by simple inheritance

Building derivate objects
Access control rules for inherited objects
Specializing objects by multiple inheritance
Conflicts resolution by scope operator
Virtual inheritance

Exercise :	Generic classes and functions
Exercise :	Understand virtual methods by subclassing a generic Device class
Exercise :	Understand multiple inheritance and virtual bases

Fourth Day

Introduction to modern C++

Overview
Storage class specifiers
Uniform initialization
C++ Named Requirements
Automatic type deduction

The auto keyword
The auto keyword as a return type from a function
Using auto for declaring function signatures
Automatic constant references
Forwarding references
Advantages of using auto in embedded systems

Exercise :

Using auto to declare variables

Keywords

Enum class
override and final
Inline variables
nullptr
static_assert
noexcept
constexpr and if constexpr
decltype
Defaulted and deleted functions

Implementing a thread-safe singleton

Exercise :	Using modern C++ keywords
Exercise :	Create a singleton using modern C++

New functionalities

Structured binding
Range-based for loops
Nested namespaces and namespace aliases
Alignment

Alignas
Alignof

Move semantics and r-value references

Copy-constructing and Move-constructing
r-value references
Perfect forwarding

Exercise :	Using the new for loop syntax
Exercise :	Using std::tuple
Exercise :	Move semantics performance advantages on embedded systems

Modern C++ Standard Library

Standard Library

std::optional
std::variant
std::any
std::byte
std::hash
Filesystem library

Literals

Cooked literals
Standard literal operators
Raw literals
Raw string literals

Random number generation

Random number generation engines
Random number generation distributors

Containers

std::array
std::forward_list
Unordered associative containers

Exercise :	Using the new elements added to the standard library
Exercise :	Using std::optional

Fifth Day

String Manipulation

New string Types

std::u16string
std::u32string

Basic string view
Converting between numeric and string types
Elementary string conversions
Input/output manipulators

std::get_money, std::put_money
std::get_time, std::put_time
std::quoted

Regular expressions

Format of a string
Parsing the content of a string
Replacing the content of a string

Exercise :

Using String class and String literals

Concurrency and Multithreading

Introduction
Thread
Atomic operations

Atomic features
Non-class functions
Atomic flag
Memory order

Mutex

Avoiding using recursive mutexes

Sending notifications between threads
Condition variables
Future and Promise
Task and Async
Modern C++ and RTOS

Exercise :

Blink synchronously 4 Leds

Lambda functions

Syntax of lambdas
Defining lambdas
Using lambdas

Using lambdas with standard algorithms
Assigning lambdas to function pointers
Lambdas and std::function
Writing a function that accepts a lambda as parameter

Polymorphic lambdas
Recursive lambdas

Exercise :	Understanding lambda
Exercise :	Using lambda to modify and display a vector

Dynamic memory management

Memory Management
Memory Errors
Smart Pointers

Raw Pointers
Automatic pointers
Unique Pointers
Shared Pointers
Weak Pointers

Exercise :	Override new and delete
Exercise :	Understanding unique and shared pointers

Ce cours, conçu pour être dispensé en présentiel, est disponible dans notre centre de formation près de Paris ou dans vos locaux, en France ou dans le monde entier. Nos formateurs sont bilingues et assurent le cours en français ou en anglais.

Les sessions inter-entreprises programmées sont ouvertes dès deux inscrits.

Une version adaptée à un cours en ligne est disponible sous la référence oL30 - C++ classique et moderne pour l'embarqué

Pour vous enregistrer ou pour toute information supplémentaire, contactez nous par email à l'adresse info@ac6-formation.com.

Les inscriptions aux sessions de formation sont acceptées jusqu'à une semaine avant le début de la formation. Pour une inscription plus tardive nous consulter

Vous pouvez aussi remplir et nous envoyer le bulletin d'inscription

Dernière mise à jour du plan de cours : 2 février 2022

L'inscription à nos formations est soumise à nos Conditions Générales de Vente

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