Tipi di dati e operatori in C++

Variables and Data Types

• C++ supports various data types, including:
  • Integers (int, long, short, unsigned)
  • Floating-point numbers (float, double, long double)
  • Characters (char)
  • Boolean values (bool)
  • Strings (const char*, std::string)
  • Arrays and vectors
  • Enumerations (enum)

Operators

• Arithmetic operators:
  • • (addition)
  • • (subtraction)
  • * (multiplication)
  • / (division)
  • % (modulus)
  • ++ (increment)
  • -- (decrement)
• Comparison operators:
  • == (equal to)
  • != (not equal to)
  • > (greater than)
  • < (less than)
  • >= (greater than or equal to)
  • <= (less than or equal to)
• Logical operators:
  • && (logical and)
  • || (logical or)
  • ! (logical not)
• Assignment operators:
  • = (assignment)
  • += (addition assignment)
  • -= (subtraction assignment)
  • *= (multiplication assignment)
  • /= (division assignment)
  • %= (modulus assignment)

Control Structures

• Conditional statements:
  • if (condition) { code }
  • if (condition) { code } else { code }
• Loops:
  • while (condition) { code }
  • for (init; condition; increment) { code }
  • do { code } while (condition)
• Switch statements:
  • switch (expression) { case label: code; break; }

Functions

• Function declaration:
  • return-type function-name(parameters) { code }
• Function call:
  • function-name(arguments)
• Function types:
  • void functions (return no value)
  • Value-returning functions (return a value)
  • Inline functions (optimized for performance)

Object-Oriented Programming

• Classes:
  • Define a blueprint for objects
  • Encapsulate data and functions
• Objects:
  • Instances of classes
  • Have their own state and behavior
• Inheritance:
  • A child class inherits properties from a parent class
  • Extends the functionality of the parent class
• Polymorphism:
  • Objects of different classes can be treated as objects of a common superclass
  • Overloading and overriding functions

Memory Management

• Dynamic memory allocation:
  • new (allocate memory)
  • delete (deallocate memory)
• Pointers:
  • Declare a pointer: type* pointer-name
  • Dereference a pointer: *pointer-name
• References:
  • Declare a reference: type& reference-name
  • Use a reference: reference-name

Input/Output

• Input:
  • cin (standard input stream)
  • cin.get() (read a character)
  • cin.getline() (read a line)
• Output:
  • cout (standard output stream)
  • cout << (insertion operator)
  • endl (newline)

Standard Template Library (STL)

• Containers:
  • Vectors (dynamic arrays)
  • Lists (doubly linked lists)
  • Maps (associative arrays)
  • Sets (unordered collections)
• Algorithms:
  • Sort (sort a range)
  • Find (search for an element)
  • Count (count occurrences)
  • Iterate (iterate over a range)

Tipi di Dati

• Il linguaggio C++ supporta diversi tipi di dati, tra cui:
  • Interi (int, long, short, unsigned)
  • Numeri in virgola mobile (float, double, long double)
  • Caratteri (char)
  • Valori booleani (bool)
  • Stringhe (const char*, std::string)
  • Array e vettori
  • Enumerazioni (enum)

Operatori

• Operatori aritmetici:
  • • (addizione)
  • • (sottrazione)
  • * (moltiplicazione)
  • / (divisione)
  • % (resto della divisione)
  • ++ (incremento)
  • -- (decremento)
• Operatori di confronto:
  • == (uguale a)
  • != (diverso da)
  • > (maggiore di)
  • < (minore di)
  • >= (maggiore o uguale a)
  • <= (minore o uguale a)

Puntatori e Gestione della Memoria

• Puntatori: Variabili che mantengono indirizzi di memoria come valori.
  • Dichiarati utilizzando il simbolo asterisco (*) prima del nome del puntatore.
  • Possono essere utilizzati per allocare dinamicamente la memoria utilizzando new e delete.
  • Possono essere utilizzati per passare variabili per riferimento alle funzioni.
• Gestione della Memoria:
  • Stack: Memoria gestita automaticamente per le variabili locali.
  • Heap: Memoria allocata dinamicamente utilizzando new e delete.
  • Memory Leaks: Memoria allocata ma non rilasciata, causando crash del programma o prestazioni lente.
  • Puntatori Dangling: Puntatori che puntano a ubicazioni di memoria già liberate.

Principi dell'Object-Oriented Programming

• Incapsulamento: Nascondere dettagli di implementazione e mostrare solo informazioni necessarie.
  • Realizzato utilizzando classi e modificatori di accesso (public, private, protected).
• Astrazione: Mostrare solo caratteristiche essenziali e nascondere dettagli non essenziali.
  • Realizzato utilizzando classi astratte e interfacce.
• Ereditarietà: Creare una nuova classe basata su una classe esistente.
  • Ereditarietà semplice: Una classe può ereditare da una sola classe base.
  • Ereditarietà multipla: Una classe può ereditare da multiple classi base.
• Polimorfismo: Oggetti di diverse classi che rispondono alla stessa chiamata di funzione.
  • Polimorfismo a tempo di compilazione: Sovraccarico di funzioni e sovraccarico di operatori.
  • Polimorfismo a tempo di esecuzione: Sovrascrittura di funzioni.

Programmazione con Template Metaprogramming

• Template: Un modo per generare codice a tempo di compilazione utilizzando parametri di tipo.
  • Template di funzione: Consentono alle funzioni di lavorare con diversi tipi di dati.
  • Template di classe: Consentono alle classi di lavorare con diversi tipi di dati.
• Metaprogrammazione: Scrivere codice che manipola o genera codice a tempo di compilazione.
  • Template metaprogramming: Utilizzare i template per generare codice a tempo di compilazione.
  • SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error): Una tecnica per abilitare o disabilitare i template di funzione in base a caratteristiche di tipo.

Gestione delle Eccezioni

• Eccezioni: Errori di runtime o condizioni eccezionali che possono essere gestite utilizzando blocchi try-catch.
  • Blocco try: Codice che potrebbe lanciare un'eccezione.
  • Blocco catch: Codice che gestisce l'eccezione.
  • Lanciare: Parola chiave utilizzata per lanciare un'eccezione.
• Eccezioni personalizzate: Eccezioni definite dall'utente che possono essere lanciate e catturate.
• Gerarchia delle eccezioni: Una gerarchia di classi di eccezioni che possono essere catturate da un blocco catch.

Multithreading

• Thread: Percorsi di esecuzione indipendenti all'interno di un programma.
  • Creare thread: Utilizzando la libreria std::thread o pthread.
  • Sincronizzazione dei thread: Coordinare l'accesso a risorse condivise utilizzando mutex e blocco.
• Tecniche di sincronizzazione:
  • Mutex: Lucchetto di esclusione mutua che consente solo a un thread di accedere a una risorsa.
  • Blocchi: Meccanismi di sincronizzazione che consentono a più thread di accedere a una risorsa.
  • Variabili di condizione: Utilizzate per attendere una certa condizione prima di procedere.
• Programmazione thread-safe: Scrivere codice che può essere eseguito in modo sicuro da più thread contemporaneamente.

Puntatori e Gestione della Memoria

• Puntatori: Variabili che memorizzano indirizzi di memoria come valori.
• Sono dichiarati utilizzando il simbolo dell'asterisco (*) prima del nome del puntatore.
• Esempio: int* p;

Gestione della Memoria

• Allocazione dinamica della memoria: Memoria allocata runtime utilizzando gli operatori new e delete.
• Allocazione statica della memoria: Memoria allocata tijd compilazione.
• Allocazione automatica della memoria: Memoria allocata sullo stack, deallocata automaticamente quando fuori dallo scope.

Operazioni sui Puntatori

• Dereferenziazione: Accesso al valore memorizzato nell'indirizzo di memoria contenuto dal puntatore.
• Aritmetica sui puntatori: Esecuzione di operazioni aritmetiche sui puntatori per traversare gli array.

Principi di OOP

• Incapsulamento: Nascondere i dettagli di implementazione e mostrare solo le informazioni necessarie.
• È raggiunto attraverso gli specificatori di accesso (public, private, protected) e getter/setter.
• Astrazione: Mostrare solo le funzionalità essenziali e nascondere i dettagli non essenziali.
• È raggiunto attraverso le classi astratte e le interfacce.
• Ereditarietà: Creazione di una nuova classe basata su una classe esistente.
• Ereditarietà singola: Una classe eredita da una classe base.
• Ereditarietà multipla: Una classe eredita da più classi base.
• Polimorfismo: Oggetti di diverse classi che rispondono alla stessa chiamata di funzione.
• Sovraccarico di metodi: Più funzioni con lo stesso nome ma parametri diversi.
• Sovrascrittura di metodi: Una sottoclasse fornisce un'implementazione diversa di un metodo.

Metaprogrammazione con Template

• Template: Un meccanismo per generare codice tijd compilazione.
• Parametri di template: Tipi o valori passati a un template per generare codice specifico.
• Istanza di template: Il processo di generazione di codice basato sui parametri di template.
• Metafunzioni: Funzioni che operano su tipi o valori tijd compilazione.
• SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error): Una tecnica per selezionare in modo selettivo le istanze di template.

Gestione delle Eccezioni

• Eccezioni: Errori di runtime o condizioni inaspettate.
• Blocchi Try-Catch: Un meccanismo per gestire le eccezioni.
• Blocco Try: Codice che potrebbe lanciare un'eccezione.
• Blocco Catch: Codice che gestisce l'eccezione.
• Lancio di eccezioni: Utilizzo della keyword throw per segnalare un'eccezione.
• Tipi di eccezioni: std::exception e le sue classi derivate (ad esempio, std::runtime_error).

Multithreading

• Thread: Percorsi di esecuzione indipendenti all'interno di un programma.
• Creazione di thread: Creazione di un nuovo thread utilizzando std::thread o std::async.
• Sincronizzazione dei thread: Coordinamento dell'accesso alle risorse condivise.
• Mutex: Chiavi di esclusione mutua per prevenire l'accesso simultaneo.
• Variabili di condizione: Meccanismi per attendere che una condizione sia soddisfatta.
• Comunicazione tra thread: Scambio di dati tra thread.
• Passaggio di messaggi: Passaggio di dati tra thread utilizzando una coda o meccanismo simile.
• Memoria condivisa: Condivisione di memoria tra thread utilizzando operazioni atomiche.