برمجة C++: المفاهيم المتقدمة والأمثلة العملية
فهرس المحتويات
- مقدمة في برمجة C++ المتقدمة
- القوالب والبرمجة الجنريكية
- إدارة الذاكرة في C++
- التعددية والتعامل مع المواضيع المتعددة
- ميزات مكتبة القياسية
مقدمة في برمجة C++ المتقدمة
تُعتبر C++ لغة برمجة قوية ومرنة، مشهورة بكفاءتها وإمكانياتها الشاملة. في هذا الجزء، سنتعمق في المفاهيم المتقدمة لتعزيز فهمنا وتحسين مهارات البرمجة.
القوالب والبرمجة الجنريكية
نظرة عامة على القوالب
القوالب في C++ هي أداة قوية تسمح بكتابة كود يعمل على أنواع متغيرة من البيانات دون تكرار الكود.
| النموذج العام للدالة القالبية | الوصف |
|---|---|
template <typename T> |
بداية التعريف |
T max(T a, T b) |
دالة تقوم بإرجاع القيمة الأكبر من بين a و b |
تخصيص القوالب
تسمح تخصيصات القوالب باختصار سلوك القالب لأنواع بيانات معينة.
| التخصيص | الوصف |
|---|---|
template <> char max<char>(char a, char b) |
تخصيص الدالة القالبية max للعمل مع الأحرف |
إدارة الذاكرة في C++
تخصيص الذاكرة الديناميكية
توفر C++ أدوات قوية لإدارة الذاكرة الديناميكية بشكل آمن وفعال.
| الكود | الوصف |
|---|---|
int *ptr = new int; |
تخصيص مساحة ذاكرة لمتغير int |
*ptr = 10; |
تعيين قيمة للمتغير |
delete ptr; |
إزالة المساحة المخصصة عند الانتهاء من استخدامها |
المؤشرات الذكية
استخدام المؤشرات الذكية يمنع الأخطاء الشائعة مثل تسريب الذاكرة.
| الكود | الوصف |
|---|---|
std::shared_ptr<int> ptr = std::make_shared<int>(5); |
استخدام std::shared_ptr لإدارة الذاكرة بشكل آمن |
التعددية والتعامل مع المواضيع المتعددة
المواضيع في C++
C++ يدعم التعددية باستخدام مكتبة <thread> لتنفيذ الكود بشكل متزامن.
| الكود | الوصف |
|---|---|
std::thread t(threadFunction); |
إنشاء موضوع جديد |
t.join(); |
انضمام الموضوع الفرعي إلى الموضوع الرئيسي |
التزامن
استخدام المؤشرات (std::mutex) والمتغيرات الشرطية (std::condition_variable) للتحكم في الوصول إلى الموارد المشتركة.
| الكود | الوصف |
|---|---|
std::mutex mtx; |
تعريف مؤشر |
mtx.lock(); |
قفل المؤشر |
mtx.unlock(); |
إلغاء قفل المؤشر |
ميزات مكتبة القياسية
الخوارزميات والحاويات
مكتبة القياسية في C++ توفر مجموعة واسعة من الخوارزميات والحاويات لتسهيل عمليات البرمجة.
| الكود | الوصف |
|---|---|
std::vector<int> vec = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6}; |
إنشاء حاوية vector |
std::sort(vec.begin(), vec.end()); |
فرز العناصر داخل الحاوية |