Added 06.md

pages/mipt_cxx1/06.md

@@ -0,0 +1,196 @@
+## 2.7 Type conversions
+
+`static_cast` -- ключевое слово языка C++
+
+```C++
+T x;
+static_cast<U>(x);
+```
+
+С помощью него неявные преобразования можно сделать явно через `static_cast`,
+такие как `double -> int, A* -> void*`.
+
+`reinterpret_cast` -- говорит компилятору трактовать
+переменную `x` как переменную типа `U` побитово. То
+есть интерпретировать память как будто бы там лежит
+другой тип.
+
+1. `reinterpret_cast` нужно делать от ссылки, например,
+`reinterpret_cast<double&>(y)`.
+
+```C++
+long long y;
+double &d = reinterpret_cast<double&>(y); // UB
+d = 3.14;
+std::cout << y << std::endl; // какая-то дичь
+```
+
+2. По умолчанию это делать нельзя, поэтому в примере выше это UB.
+Это можно делать, например, если есть две структуры в которых
+типы расположены в одном и том же порядке.
+
+3. `reinterpret_cast` также можно применять к указателям,
+но только к совместимым
+
+4. `reinterpret_cast` не позволяет обходить `const`.
+
+Для обхода есть `const_cast`. Он позволяет снять константность.
+
+```C++
+const int c = 5;
+int &cc = const_cast<int&>(c); // также нужно давать ссылку
+cc = 7; // UB
+// и также const_cast от ссылки и указателя это две разные сущности
+std::cout << c << ' ' << cc << std::endl;
+```
+
+Попытка изменить переменную, которая изначально была константой это UB.
+
+C-style cast. Всегда бан в программах на C++. По сути он последовательно перебирает все возможные касты, пока он не подойдет. Например,
+вы можете не заметить, как случайно сделаете `const_cast` и словите UB.
+
+Байка от Страуструпа: названия кастов специально сделаны слишком большими, чтобы их меньше хотелось писать.
+
+Ещё есть `dynamic_cast`, но мы пока про него не говорим.
+
+**Стадии сборки**
+
+1. Препроцессинг
+
+2. Компиляция
+
+3. Ассемблирование
+
+4. Линковка
+
+Препроцессор обрабатывает команды препроцессора по типу `#include, #define, ...`. Это не компиляция, а просто обработка текста.
+
+Например, `#include "file"` будет искать файл, `file` в директории файла и в специально указанных путях. Потом он просто заменит эту
+строчку содержимым файла. `#include <header>` говорит, что `header` нужно искать __в системе__.
+
+**Упражнение**. Понять, где у вас лежит `iostream`.
+
+Далее компилятор переделывает код(уже без директив с решеткой) в ассемблерный код(`.s`). Далее с помощью ассемблера он уже преобразуется
+в объектный файл(уже с машинными инструкциями, `.o`). Далее линкер
+преобразует его в исполняемый файл.
+
+В чём разница между `1.cpp -> 1.o` и `a.out`. Линковщик говорит, где нужно искать функции(символы)
+
+# 3 Basics of OOP
+
+## 3.1 Classes and structures, encapsulation
+
+Типы -- классы, данные -- поля классов, операции -- методы классов,
+объекты -- экземпляры классов.
+
+Класс можно объявить с помощью ключевого слова `class`, структуру
+с помощью ключевого слова `struct`.
+
+Пока мы будем использовать ключевое слово `struct`.
+
+```C++
+struct S {
+    int x; // поле структуры
+};
+
+int main() {
+    S s;
+    s.x; // обращение к полю x структуры s
+    std::cout << s.x << std::endl; // UB, так как не инициализировано
+}
+```
+
+```C++
+struct S {
+    int x = 1;
+    double d = 3.14;
+};
+
+int main() {
+    S s;
+    std::cout << s.x << std::endl; // ok, x = 1
+}
+```
+
+Размер структуры равен сумме полей с точностью до _выравнивания_.
+Например `sizeof(S) == 16`, несмотря на то, что `sizeof(int) + sizeof(double) = 12`. Её байты заполнены так: `IIII....DDDDDDDD`, это
+сделано в силу того, что восьмибайтные переменные кладутся по адресам кратным 8. Сам объект `S` тоже хочется положить по адресу кратному
+8, чтобы их можно было класть подряд. Если бы `S` выглядела так: `IIIIDDDDDDDD`, то две такие нельзя было бы поставить подряд.
+
+Например, можно сделать `reinterpret_cast<int&>(s)`, тогда мы прочитаем `int` с первых четырех байт `S`.
+
+Структуры можно инициализировать агрегатно, `S s{2, 2.718}`.
+
+Внутри структур нельзя писать выражения и объявлять пространства имен. Но можно создавать методы и использовать `using`.
+
+```C++
+struct S {
+    ...
+
+    void f(int y) {
+        std::cout << x + y << std::endl;
+    }
+}
+
+int main() {
+    S s;
+    s.f(228);
+}
+```
+
+Внутри структур можно использовать методы до того, как они объявлены в коде.
+
+Можно объявлять методы вне структуры
+
+```C++
+void S::f(int y) {
+    std::cout << x + y;
+    ff();
+}
+```
+
+Ключевое слово `this` -- возвращает указатель на объект, в котором мы сейчас находимся.
+
+```C++
+struct S {
+    int x;
+    double d;
+
+    void ff(int x) {
+        // x and this->x are not the same
+    }
+}
+```
+
+Можно объявлять структуры внутри структур(inner class).
+
+Можно анонимно объявлять структуры
+```C++
+struct {
+    char c;
+} a;
+```
+
+Можно объявить структуру прямо внутри функции(local class).
+
+## 3.2 Access modifiers
+
+Одним из основных отличий классаот структуры является возможность
+объявить приватное поле/метод. Все поля в структурах по умолчанию публичные, а в классах наоборот приватные, к ним нельзя обратиться
+извне.
+
+Ясно, что ошибки доступа проверяются на этапе компиляции.
+Модификаторы доступа можно поменять в классе ключевыми словами `public, private`
+
+```C++
+class C {
+public:
+    int x;
+private:
+    int y;
+public:
+    int z;
+private:
+    int t;
+}
+```