Advanced Programming

Worum geht's

Du lernst, wissenschaftliche Software in C++ zu entwickeln und dabei Performance und Wartbarkeit auszubalancieren. Am Ende kannst du passende Datentypen und Programmstrukturen wählen, C++-Sprachmittel für Ressourcenmanagement, Objekt- und generische Programmierung anwenden sowie Performance analysieren und optimieren.

Was du danach kannst

geeignete eingebaute Typen wählen und Probleme in Funktionen zerlegen
bekannte Softwarefehler in der Computational Science benennen und deren Ursachen erklären
Speicherlayout verstehen und C++-Techniken für dynamisches Ressourcenmanagement anwenden
häufige Programmieraufgaben mit objektorientierten Techniken lösen
generische Programmierung zur Reduktion von Code-Duplikation einsetzen
Performance bewerten, modellieren und Optimierungen durchführen
geeignete STL-Algorithmen anhand der C++-Dokumentation auswählen und anwenden
Entwicklungstools für komplexe wissenschaftliche Softwareprojekte nutzen

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen durch Vorträge und Präsentationen
ÜbungenLösen konkreter Programmieraufgaben, teils in Teams, und Besprechung ausgewählter Beispiele

Lehrmethode

Vorlesung/PräsentationEinführung und Erklärung der Konzepte
Übungsaufgaben (einzeln/Team)Praktische Vertiefung und Anwendung des Gelernten
LiteraturarbeitEigenständiges Vertiefen der Themen anhand empfohlener Quellen
Interaktive Code-Beispiele und QuizzesSofortiges Üben und Überprüfen des Verständnisses

Solltest du schon können

Kompetenz in beliebiger Programmierspracheempfohlen
Vertrautheit mit statisch typisierten oder objektorientierten Sprachen (z.B. C++, C, Fortran, Java, Python)empfohlen

Prüfung

KlausurBonusprojektMultiple-ChoiceCodeaufgaben

Die Leistung wird durch eine Klausur (schriftlich, 75 Minuten) bewertet; erlaubt ist ein handschriftliches A4-Spickblatt. Prüfungsaufgaben umfassen freie Texte, Codeanalyse, kurze Code-Erstellung und Multiple-Choice-Fragen; Ausschnitte aus der C++-Dokumentation werden bereitgestellt. Zusätzlich gibt es eine optionale Bonusprojektarbeit (Praktische Projektaufgabe, Bestehen/Fail) – bei Bestehen kann sie die Endnote um bis zu 0.3 verbessern.

Literatur

C++ Core Guidelines - (Online)
C++ Reference - (Online)
Bjarne Stroustrup - Principles and Practice Using C++
Bjarne Stroustrup - A Tour of C++
Georg Hager, Gerhard Wellein - Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers
T. Huckle, T. Neckel - Bits and Bugs: A Scientific and Historical Review of Software Failures in Computational Science

Termine

VorlesungAdvanced Programming (IN1503)

Do.10:00–12:00
102, Hörsaal 2, "Interims I" (5620.01.102)
14× · 15.10.–04.02.
- 15.10.
- 22.10.
- 29.10.
- 05.11.
- 12.11.
- 19.11.
- 26.11.
- 10.12.
- 17.12.
- 07.01.
- 14.01.
- 21.01.
- 28.01.
- 04.02.

ÜbungÜbungen zu Advanced Programming (IN1503)2 Gruppen zur Wahl

AMi.14:00–16:00
02.07.023, Seminarraum (Inf. 2/5) (5607.02.023)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.
BMo.10:00–12:00
Seminarraum Taurus 1 im Galileo Mo-Fr 7-19 Uhr (8120.EG.002)
14× · 19.10.–01.02.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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