initial commit

.gitignore

@@ -0,0 +1,53 @@
+# ---> C
+# Prerequisites
+*.d
+
+# Object files
+*.o
+*.ko
+*.obj
+*.elf
+
+# Linker output
+*.ilk
+*.map
+*.exp
+
+# Precompiled Headers
+*.gch
+*.pch
+
+# Libraries
+*.lib
+*.a
+*.la
+*.lo
+
+# Shared objects (inc. Windows DLLs)
+*.dll
+*.so
+*.so.*
+*.dylib
+
+# Executables
+*.exe
+*.out
+*.app
+*.i*86
+*.x86_64
+*.hex
+
+# Debug files
+*.dSYM/
+*.su
+*.idb
+*.pdb
+
+# Kernel Module Compile Results
+*.mod*
+*.cmd
+.tmp_versions/
+modules.order
+Module.symvers
+Mkfile.old
+dkms.conf

seminar01_overload/classroom_tasks/classroom_tasks_overload.tex

@@ -0,0 +1,180 @@
+\documentclass{article}
+\usepackage[utf8x]{inputenc}
+\usepackage{ucs}
+\usepackage{amsmath} 
+\usepackage{amsfonts}
+\usepackage{marvosym}
+\usepackage{wasysym}
+\usepackage{upgreek}
+\usepackage[english,russian]{babel}
+\usepackage{graphicx}
+\usepackage{float}
+\usepackage{textcomp}
+\usepackage{hyperref}
+\usepackage{geometry}
+  \geometry{left=2cm}
+  \geometry{right=1.5cm}
+  \geometry{top=1cm}
+  \geometry{bottom=2cm}
+\usepackage{tikz}
+\usepackage{ccaption}
+\usepackage{multicol}
+\usepackage{fancyvrb}
+
+\usepackage{listings}
+%\setlength{\columnsep}{1.5cm}
+%\setlength{\columnseprule}{0.2pt}
+
+\usepackage{colortbl,graphicx,tikz}
+\definecolor{X}{rgb}{.5,.5,.5}
+
+\title{ДЗ. Работа с изображениями в формате \texttt{.ppm}}
+\date{}
+\begin{document}
+\pagenumbering{gobble}
+
+\lstset{
+  language=C++,                % choose the language of the code
+  basicstyle=\linespread{1.1}\ttfamily,
+  columns=fixed,
+  fontadjust=true,
+  basewidth=0.5em,
+  keywordstyle=\color{blue}\bfseries,
+  commentstyle=\color{gray},
+  stringstyle=\ttfamily\color{orange!50!black},
+  showstringspaces=false,
+  %numbers=false,                   % where to put the line-numbers
+  numbersep=5pt,
+  numberstyle=\tiny\color{black},
+  numberfirstline=true,
+  stepnumber=1,                   % the step between two line-numbers.        
+  numbersep=10pt,                  % how far the line-numbers are from the code
+  backgroundcolor=\color{white},  % choose the background color. You must add \usepackage{color}
+  showstringspaces=false,         % underline spaces within strings
+  captionpos=b,                   % sets the caption-position to bottom
+  breaklines=true,                % sets automatic line breaking
+  breakatwhitespace=true,         % sets if automatic breaks should only happen at whitespace
+  xleftmargin=.2in,
+  extendedchars=\true,
+  keepspaces = true,
+}
+\lstset{literate=%
+   *{0}{{{\color{red!20!violet}0}}}1
+    {1}{{{\color{red!20!violet}1}}}1
+    {2}{{{\color{red!20!violet}2}}}1
+    {3}{{{\color{red!20!violet}3}}}1
+    {4}{{{\color{red!20!violet}4}}}1
+    {5}{{{\color{red!20!violet}5}}}1
+    {6}{{{\color{red!20!violet}6}}}1
+    {7}{{{\color{red!20!violet}7}}}1
+    {8}{{{\color{red!20!violet}8}}}1
+    {9}{{{\color{red!20!violet}9}}}1
+}
+
+\title{Семинар \#1: Введение в язык C++ (для тех, кто знает C). Классные задачи.\vspace{-5ex}}\date{}\maketitle
+
+\section*{Hello world++}
+Пишем первую программу на \texttt{C++}
+\begin{lstlisting}
+#include <cstdio>
+int main() {
+	printf("Hello World++\n");
+}
+\end{lstlisting}
+Все библиотеки из языка \texttt{C} можно использовать и в языке \texttt{C++}. Только название библиотеки без \texttt{.h} на конце и с символом \texttt{c} в начале:
+\begin{verbatim}
+<stdio.h>  ------->  <cstdio>
+\end{verbatim}
+
+Для компиляции используйте компилятор \texttt{g++}. Вот так:
+\begin{verbatim}
+g++ helloworld.cpp
+./a.out
+\end{verbatim}
+Или, если вы хотите установить у исполняемого файла своё имя за место \texttt{a.out}:
+\begin{verbatim}
+g++ -o hello helloworld.cpp
+./hello
+\end{verbatim}
+
+\begin{itemize}
+\item \textbf{Задача 1:} Скомпилируйте и запустите простейшую программу \texttt{00helloworld.cpp}.
+\item \textbf{Задача 2:} Разберитесь в программе \texttt{01structnaming.cpp}. Скомпилируйте и запустите.
+\end{itemize}
+
+\section*{Тип bool}
+В прошлом семестре, для хранения результатов логических операций, мы использовали целочисленные типы.\\
+В языке \texttt{C++} есть встроенный тип \texttt{bool}, который может принимать 2 значения (\texttt{true} и \texttt{false}).
+\begin{lstlisting}
+#include <cstdio>
+int main() {
+	bool a = true;
+	bool b = false;
+	bool c = a || b;
+
+	if (c)
+		printf("Yes\n");
+	else
+		printf("No\n");
+}
+\end{lstlisting}
+\begin{itemize}
+\item \textbf{Задача 3:} Что напечатает эта программа? Скомпилируйте её и запустите (\texttt{02bool.cpp})
+\item \textbf{Задача 4:} Напишите функцию, которая будет принимать на вход целое число и возвращать \texttt{true}, если число оканчивается на \texttt{0} и \texttt{false} иначе. Вызовите эту функцию из \texttt{main}.
+\end{itemize}
+
+\newpage
+\section*{Пространство имён}
+\begin{lstlisting}
+#include <cstdio>
+// Определяем переменные, структуры, функции внутри пространства имён foo
+namespace foo {
+	int a = 5;
+	int square(int x) {
+		return x * x;
+	}
+}
+// Чтобы получить доступ к ним вне пространства имён, нужно добавить к именам foo::
+int main() {
+	printf("%d\n", foo::a);
+}
+\end{lstlisting}
+\begin{itemize}
+\item \textbf{Задача 5:} Возведите \texttt{foo::a} в квадрат с помощью функции \texttt{foo::square}. 
+\item \textbf{Задача 6:} Создайте своё пространство имён по имени \texttt{bar} и определите в нём переменную \texttt{a = 7}. Напечатайте значение этой переменной в \texttt{main}.
+\item \textbf{Задача 7:} Сделайте задание в программе \texttt{03namespace.cpp}.
+\end{itemize}
+
+\section*{Ссылки}
+Ссылка -- это переменная, которая является новым именем для существующего участка памяти. 
+\begin{lstlisting}
+#include <cstdio>
+
+int main() {
+	int a = 10;
+	// Создадим ссылку r на переменную a
+	int& r = a;
+	// Теперь, если изменить r, то поменяется и a
+	r += 5;
+	printf("%d\n", a);
+}
+\end{lstlisting}
+Ссылки часто используются для тех же целей, что и указатели (только со ссылкам работать удобнее).
+В отличии от указателей, ссылки:
+\begin{enumerate}
+\item Должны всегда инициализироваться при создании
+\item Не могут никуда не ссылаться (т.е. не могут равняться \texttt{NULL})
+\item Их нельзя переприсвоить. При использовании оператора \texttt{=} со ссылками изменяется та переменная, на которую ссылка ссылается, а не сама ссылка.
+\end{enumerate}
+\begin{itemize}
+\item \textbf{Задача 8:} Сделайте задание в файлах \texttt{04ref.cpp}, \texttt{05ref.cpp} и \texttt{06ref.cpp}.
+\end{itemize}
+\section*{Перегрузка функций}
+\begin{itemize}
+\item \textbf{Задача 9:} Сделайте задание в файлах \texttt{07function\_overload.cpp}, \texttt{08nulptr.cpp} и \texttt{09default\_arguments.cpp}.
+\end{itemize}
+\section*{Перегрузка операторов}
+\begin{itemize}
+\item \textbf{Задача 10:} Сделайте задание в файлах \texttt{10operator\_overload.cpp}, \texttt{11iostream.cpp} и \texttt{12iostream\_overload.cpp}.
+\end{itemize}
+\end{document}

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/00hello.cpp

@@ -0,0 +1,33 @@
+#include <stdio.h>
+
+/*
+    Здравствуйте, это первый файл семестра по языку C++  (для тех, кто знаком с языком C)
+
+    Язык C++ создан на основе языка C и одним из приоритетов C++ является обратная совместимость с C
+    Поэтому почти любая программа на языке C будет работать и на языке C++
+
+    Однако, нужно помнить, что это разные языки. В C++ было добавлено огромное количество новых возможностей, 
+    что сделало C++ возможно самым объёмным и мощным языком программирования.
+
+    C++ содержит в себе во много раз больше всего, чем язык C и пройти его за один семестр не представляется возможным,
+    но мы пройдём ключевые части этого языка.
+
+
+    Для компиляции программ на C++ будем использовать компилятор g++.
+    Скомпилируйте эту программу вот так:
+        g++ 00hello.cpp
+    
+    И запустите вот так (для Windows):
+        a.exe
+
+    И запустите вот так (для Linux):
+        ./a.out
+
+*/
+
+
+int main() 
+{
+    printf("Hello World of C++\n");
+}
+

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/01namespace.cpp

@@ -0,0 +1,48 @@
+#include <stdio.h>
+
+/*
+    Пространства имён - namespace
+
+    Определяем переменные/структуры/функции внутри пространства имён.
+    Давайте назовём его mipt
+
+    Чтобы получить доступ к этим переменным/структурам/функциям
+    вне пространства имён, нужно добавить к имени название пространства имён и оператор :: 
+    В данном случае нужно добавить mipt::
+*/
+
+
+namespace mipt 
+{
+    int a = 5;
+    float b = 1.2;
+
+    int square(int x)
+    {
+        return x * x;
+    }
+}
+
+
+int main() 
+{
+    printf("%i\n", mipt::square(4));
+}
+
+
+/*
+    Задание:
+
+    1)  Скомпилируйте программу и запустите, что она напечатает?
+
+    2)  Что будет, если забыть написать mipt:: у названия функции square?
+
+    3)  Передайте в функцию mipt::square переменную a из пространства имён mipt
+
+    4)  Напишите функцию float average(float x, float y), которая будет принимать 2 числа
+        и возвращать их среднее арифметическое.
+        Поместите эту функцию в пространство имён mipt и вызовите эту функцию из main
+
+    5)  Напечатайте среднее арифметическое от a и b, используя функцию average
+
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/01namespace_solution.cpp

@@ -0,0 +1,25 @@
+#include <stdio.h>
+
+
+namespace mipt 
+{
+    int a = 5;
+    float b = 1.2;
+
+    int square(int x)
+    {
+        return x * x;
+    }
+
+    float average(float x, float y)
+    {
+        return (x + y) / 2;
+    }
+}
+
+
+int main() 
+{
+    printf("%i\n", mipt::square(mipt::a));
+    printf("%f\n", mipt::average(mipt::a, mipt::b));
+}

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/02struct_type_name.cpp

@@ -0,0 +1,24 @@
+#include <stdio.h>
+
+/*
+    В языке C   при объявлении структуры struct Book создаётся тип по имени struct Book. 
+
+    В языке C++ при объявлении структуры struct Book создаётся тип к которому
+    можно обращаться как по имени struct Book так и по имени Book
+*/
+
+
+struct Book 
+{
+    char title[50];
+    int pages;
+    float price;
+};
+
+
+int main() 
+{
+    struct Book a = {"Tom Sawyer", 280, 500};
+
+    Book b = {"War and Peace", 1200, 900};
+}

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/03namespace.cpp

@@ -0,0 +1,40 @@
+#include <cstdio>
+
+/*
+    Определяем переменные/структуры/функции внутри пространства имён mipt
+    Затем к ним можно будет доступиться используя префикс mipt::
+*/
+
+
+namespace mipt 
+{
+    struct Book 
+    {
+        char title[50];
+        int pages;
+        float price;
+    };
+
+    void printBook(Book b)
+    {
+        printf("%s, pages: %d, price: %.2f\n", b.title, b.pages, b.price);
+    }
+}
+
+
+
+int main() 
+{
+
+}
+
+/*
+    Задание:
+
+    Структура Book и функция printBook определены в пространстве имён mipt
+
+    1)  Создайте переменную типа структура Book и иницилизируйте
+        её значениями: "War and Peace", 1200, 900
+
+    2)  Напечатайте созданную переменную с помощью функции printBook
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/03namespace_solution.cpp

@@ -0,0 +1,36 @@
+#include <cstdio>
+
+
+namespace mipt 
+{
+    struct Book 
+    {
+        char title[50];
+        int pages;
+        float price;
+    };
+
+    void printBook(Book b)
+    {
+        printf("%s, pages: %d, price: %.2f\n", b.title, b.pages, b.price);
+    }
+}
+
+
+
+int main() 
+{
+    mipt::Book b = {"War and Peace", 1200, 900};
+    mipt::printBook(b);
+}
+
+/*
+    Задание:
+
+    Структура Book и функция printBook определены в пространстве имён mipt
+
+    1)  Создайте переменную типа структура Book и иницилизируйте
+        её значениями: "War and Peace", 1200, 900
+
+    2)  Напечатайте созданную переменную с помощью функции printBook
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/04name_collision.cpp

@@ -0,0 +1,60 @@
+#include <stdio.h>
+
+/*
+    Зачем вообще нужны пространства имён?
+
+    Представьте, что вы создаёте большую программу, исходный код который
+    содержит миллионы строк кода. Конечно, большая часть кода написана не вами, 
+    так как вы используете библиотеки, написанные другими программистами.
+
+    Библиотекой можно назвать совокупность файлов исходного кода, нацеленных
+    на решение какой-либо задачи. Например, есть библиотека для работы с графикой
+    в которой содержатся функции/структуры/классы для работы с графикой.
+
+    Если вы подключаете несколько библиотек, то существует высокая вероятность, 
+    что название чего-либо из одной библиотеки совпадёт с названием чего-то из другой библиотеки.
+    Это, конечно, приведёт к ошибке.
+
+    Чтобы этого избежать и используются пространства имён.
+*/
+
+
+
+namespace audio 
+{
+    int a = 10;
+
+    int calculate(int x)
+    {
+        return x + 1;
+    }
+}
+
+
+namespace graphics 
+{
+    int a = 20;
+
+    int calculate(int x)
+    {
+        return x * 2;
+    }
+}
+
+
+
+int main() 
+{
+    printf("%i\n", audio::a);
+    printf("%i\n", graphics::a);
+
+
+    printf("%i\n", graphics::calculate(audio::calculate(graphics::a)));
+}
+
+
+/*
+    Задание:
+
+    1)  Что напечатает данная программа?
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/05using.cpp

@@ -0,0 +1,78 @@
+#include <stdio.h>
+
+/*
+    Если вам очень не хочется постоянно писать названия пространства имён,
+    то вы можете использовать ключевое слово using
+
+        using namespace audio;
+
+    Это говорит о том, что начиная с этой строки audio:: перед именами писать больше не нужно
+
+    Это, конечно, полностью уничтожают всю пользу, которую приносят пространства имён.
+    То есть в больших проектах могут возникнуть ошибки, связанные с одинаковыми именами.
+
+    Так что так лучше не делать, а если и делать, то только в маленьких программах.
+*/
+
+
+namespace audio 
+{
+    int a = 10;
+
+    int calculate(int x)
+    {
+        return x + 1;
+    }
+}
+
+
+namespace graphics 
+{
+    int a = 20;
+
+    int calculate(int x)
+    {
+        return x * 2;
+    }
+}
+
+namespace network 
+{
+    int b = 20;
+
+    int solve(int x)
+    {
+        return x * 2;
+    }
+}
+
+using namespace audio;
+
+int main() 
+{
+    printf("%i\n", calculate(a));
+}
+
+
+/*
+    Задание:
+
+    1)  Что напечатает данная программа?
+
+    2)  Если заменить  using namespace audio  на  using namespace graphics, то что напечатает программа?
+
+    3)  Что если одновременно использовать пространство имён audio и пространство имён graphics?
+
+            using namespace audio;
+            using namespace graphics;
+
+        Приведёт ли это к ошибке и, если да, то почему?
+
+
+    4)  Что если одновременно использовать пространство имён audio и пространство имён network?
+
+            using namespace audio;
+            using namespace network;
+
+        Приведёт ли это к ошибке и, если да, то почему?
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/06std_cout.cpp

@@ -0,0 +1,65 @@
+#include <iostream>
+
+/*
+    Все переменные/функции/структуры/классы стандартной библиотеки языка C++ содержатся в пространстве имён std
+    Рассмотрим, например, глобальную переменную cout, определённую в библиотеке iostream в пространстве имён std.
+
+    К этой переменной можно применять оператор <<
+        cout << объект
+    В результате этой операции объект напечатается на экран (если он может напечататься)
+    Результат оператора << также является cout, поэтому можно применять << несколько раз:
+
+
+
+    Например это выражение:   cout << "Hello " << "World" << "\n";
+
+        1)  Сначала напечатается "Hello " и на место  cout << "Hello "  подставится  cout
+            Получтся cout << "World" << "\n";
+
+        2)  Потом напечатется "World" и на место  cout << "World"  подставится  cout
+            Получтся cout << "\n";
+
+        3)  В конце напечатается перенос строки
+*/
+
+
+
+int main() 
+{
+    std::cout << "Hello World\n";
+    std::cout << 5 << "\n";
+
+    int x = 10;
+    std::cout << 5 << "\n";
+}
+
+
+/*
+    Задачи:
+
+        1)  Напечатайте на экран число 1.4, используя cout  (количество печатаемых знаков после запятой неважно)
+            Обратите внимание, что при печати с cout не нужно указывать спецификатор типа как в printf.
+            cout сам понимает объект какого типа ему передаётся
+
+        2)  Напечатайте фразу "I am x years old", только за место x нужно подставить значение
+            переменной x. В данной задаче получится "I am 10 years old". Используйте cout.
+
+        3)  Напечатайте на экран числа от 1 до 20, разделённые пробелом. Используйте cout
+
+        4)  Вместо \n для переноса строки можно использовать endl - специальный объект из
+            пространства имён std.
+            Если мы передаём его объекту cout через оператор << то печатается перенос строки
+            
+            Замените все переносы строк с \n на endl
+            std::cout << 5 << "\n";  -->  std::cout << 5 << std::endl;
+
+
+            На самом деле std::endl работает медленней, чем \n, так как он помимо печати делает flush
+            Поэтому, если важна скорость печати в буфер, то лучше использовать \n
+
+
+        5)  Что будет если не написать std:: перед одним из cout?
+
+        6)  Используйте using namespace std; и избавьтесь от надоедливых std:: перед cout и endl
+
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/06std_cout_solution.cpp

@@ -0,0 +1,16 @@
+#include <iostream>
+using namespace std;
+
+
+int main() 
+{
+    cout << 1.4 << endl;
+
+    int x = 10;
+    cout << "I am " << x << " years old" << endl;
+
+    for (int i = 1; i <= 20; ++i)
+        cout << i << " ";
+    cout << endl;
+    
+}

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/07std_using_one_name.cpp

@@ -0,0 +1,32 @@
+#include <iostream>
+
+/*
+    В пространстве имён std очень много разных имён. Если мы добавим их всех, используя 
+        using namespace std;
+    то это может привести к проблеме.
+    Одно из имён из std может совпасть с названием нашего объекта и это может привести к ошибке.
+
+    Так что лучше такую возможность не использовать.
+
+    Но можно добавить только одно имя так:
+        using std::cout;
+    Начиная с этого момента можно писать просто cout.
+    Но для всех остальных объектов из std вы должны продолжать писать std::
+*/
+
+using std::cout;
+
+
+int main() 
+{
+    cout << "Hello World" << std::endl;
+    cout << 5 << std::endl;
+}
+
+
+/*
+    Задачи:
+
+        1)  Добавить endl в нашу область видимости, также как и cout
+
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/08std_cin.cpp

@@ -0,0 +1,41 @@
+#include <iostream>
+
+/*
+    Счтиывание из стандартного входа
+    
+    Рассмотрим глобальную переменную cin, определённую в библиотеке iostream в пространстве имён std.
+
+    К этой переменной можно применять оператор >>
+        cin >> объект
+    В результате этой операции объект считается с экрана (если он может быть считан)
+    Результат оператора >> также является cin, поэтому можно применять >> несколько раз:
+
+
+
+    Например это выражение:   cin >> a >> b;
+
+        1)  Сначала считается переменная a и на место  cin >> a  подставится  cin
+            Получтся cin >> b;
+
+        2)  Потом считается переменная b
+*/
+
+
+
+int main() 
+{
+    int a, b;
+    std::cin >> a >> b;
+    std::cout << a + b;
+}
+
+
+/*
+    Задачи:
+
+        1)  Что напечатает данная программа, если на вход передать числа 10 и 20?
+
+        2)  Напишите программу, которая будет считывать два вещественных числа и печатать их среднее геометрическое
+            Функция корня sqrt есть в библиотеке <cmath>
+
+*/

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/08std_cin_solution.cpp

@@ -0,0 +1,10 @@
+#include <iostream>
+#include <cmath>
+
+
+int main() 
+{
+    float a, b;
+    std::cin >> a >> b;
+    std::cout << sqrt(a * b);
+}

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/09cprog.cpp

@@ -0,0 +1,42 @@
+#include <stdio.h>
+#include <math.h>
+
+/*
+    Язык C++ обратно совместим с языком C. То есть почти любая программа на C будет работать на C++
+    Эта программа будет работать.
+
+    Обратите внимания, для имён, пришедших из языка C использовать std:: не обязательно
+
+    Программа работает, несмотря на то, что мы используем библиотечные 
+    функции printf и sqrt без указания пространства имён std.
+*/
+
+
+
+int main() 
+{
+    printf("%f", sqrt(3));
+}
+
+
+/*  Задача:
+
+    1)  Что напечатает данная программа?
+
+    2)  Использование библиотечных функций без std опасно, так как может привести к ошибкам,
+        связанных с совпадением имён. Помните, что большая программа может иметь миллионы
+        строк кода и совпадение ваших имен и библиотечных имён очень вероятно.
+
+
+        Напишите следующую функцию перед функцией main
+        
+        int sqrt(int x)
+        {
+            return x + 1;
+        }
+
+        Что теперь напечатает программа? Объясните результат.
+*/
+
+
+

seminar01_overload/classroom_tasks/code/00namespace/10cprog_with_std.cpp

@@ -0,0 +1,37 @@
+#include <cstdio>
+#include <cmath>
+
+/*
+    Желательно всё равно и