Pokročilé programování v jazyce C#

[in English] This page contains information for czech students of the Advanced C# Programming course. For english version, switch the language in the page header.

Organizace předmětu

Materiály z přednášek

1. Přednáška

• Obecné informace k předmětu a přehled ostatních .NET předmětů
• Informace o zápočtu a zkoušce
• Přiřaditelnosti typů
• Implicitní/Explicitní konverze v C#
• Konverze mezi typy v rámci dědičnosti
• Konverze mezi číselnými typy
• Boxing/Unboxing
• Vlastní konverze (pomocí metody, pomocí operátoru)
• Extension metody
• Fluent syntax
• Maďarská notace

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

2. Přednáška

• Přetěžování metod
• Pravidla pro výběr metody za překladu
• Příklady komplikovanějších situací i s konverzemi
• Generické metody (a alternativy; příklad s funkcí Max)
• Srovnání s generickými metodami v C++ (šablony)
• Pravidla implicitní specializace typových parametrů při volání generických metod

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

3. Přednáška

• Pokračování generických metod, překlad generické metody do CIL kódu a pak specializace JITem za runtime, výběr metod při překladu
• Rozdíly oproti C++ šablonám při generování instrukce volání metod
• Duck typing v C#, C++ a Python a klíčové slovo dynamic
• Omezení (constraint) na typový argument, klíčové slovo where
• Rozdíl mezi void m(I1 i) a void m<T>(T t) where T : I1
• Implementace metody Max<T>
• Generické extension metody
• Generické typy, statické proměnné v generických typech
• Generické metody v generických typech
• Více constraints u generických typů

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

4. Přednáška

• Připomenutí interface, interfacové tabulky a implementace interface metodami, typ implementující interface vyžadující stejné metody
• explicitní implementace metod interface, generický interface
• C#10/11: static abstract metody v interface a jejich volání v generických kontextech, static virtual metody v interface
• statický abstraktní operátor v interface a NET7.0 interface jako podpora pro generické čísla (INumberBase, IAdditionOperator, atp. v System.Numerics)
• variance (kovariance, kontravariance, invariance), kovariance polí referenčního typu, kovariance podle návratové hodnoty virtuálních metod

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

5. Přednáška

• variance (kovariance, kontravariance, invariance), generické typy (s typovým parametrem T) by-default invariantní (dle T)
• variantnost generických interfaces, <out T> (kovariance), <in T> (kontravariance), interface IList<T>, IReadOnlyList<out T>
• explicitní přetypování mezi různými interfaces, variantnost pouze u interfaces referenčních typů
• IComparer<in T>
• ICollection<T>, IReadOnlyCollection<out T>, IEnumerable<out T>, IEnumerator<out T> a negenerické varianty

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

6. Přednáška

• jmenné prostory (namespace), file-scoped namespace
• vnořené typy, viditelnost vnořených typů a srovnání s C++ friend, viditelnost metod při implementaci vnořených interface s různou viditelností
• implementace IEnumerator jako privátní vnořená třída (implementační detail), sémantika vlastností a metod enumerátoru, IEnumerator<T> implementující IDisposable
• Modifikace kolekce během enumerace (nepodporované, ale detekovatelné)
• foreach cyklus a jeho implementace (+ duck-typing), výkonnostní rozdíl mezi foreach a for nad IList a foreach přes pole
• IEnumerator jako struct

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

7. Přednáška

• Motivační příklad k iterátorovým metodám, yield return, překlad iterátorové metody, generování stavového automatu, yield break
• IEnumerable<T>.ToList, IEnumerable<T>.ToArray, LinkedList<T>, new A{} a metoda Add (pomocí duck-typing), concurrent modifikace lazy evaluace kolekce

Materiály

• Kód
• 

8. Přednáška

• Vracení IEnumerable<T> z iterátorové metody a optimalizace, výjimky v iterátorových metodách
• delegáti, delegate, System.Delegate, přiřaditelnost delegátů, cachování instancí delegátů, generický delegát, univerzální/přirození delegáti (Func, Action, Predicate)

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

9. Přednáška

• Reflexe (reflection), System.Type, typeof, GetType, System.Reflection.Assembly, MethodInfo.Invoke
• Benchmark rychlosti volání přes reflection, voláním skrz delegáty a přímým voláním
• serializace, formát JSON, JsonSerializer, deep cloning a object.MemberwiseClone (shallow copy)
• iterátorové metody jako implementace coroutines

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

10.1 Přednáška

• statické lambda funkce a anonymní metody, type interence při přiřazování lambda funkce do delegáta
• Databázová tabulka jako kolekce řádků, SQL query a Language Integrated Queries (LINQ)
• Transformace LINQ syntaxe do volání metod
• LINQ to * (příklad na LINQ to Creatures, LINQ to Nothing)
• LINQ to Objects a implementace LINQ metod, eager vs. lazy evaluace a (ne)optimalizace dotazů

Materiály

• Slidy
• Kód
• 

10.2 Přednáška

• Nestatické lambda funkce, vázané a volné proměnné, closure, lambda funkce v C++ a capture-by-value, capture-by-reference
• Implementace lambda funkcí v C#, Scope (DisplayClass)

Materiály

11. Přednáška

• Transformace scope do DisplayClass při vyrobení lambda funkce + příklad zachytávání proměnných
• Vícevláknové programování, vlákno, crash-course do železničního zabezpečovacího zařízení a implementace v C# jako coroutine implementovaná iterátorovými metodami (cooperativní přepínání úloh)
• Výhody a nevýhody této implementace, Thread.Sleep, Thread.CurrentThread, Thread.ManagedThreadId, vyrobení instance třídy Thread a Thread.Start, context switch overhead
• Thread.State, Thread.Yield, Thread.Join, připomenutí race-condition, thread-safety

Materiály

• Kód
• 

12. Přednáška

• thread-pool (ThreadPool) asynchronní, Parallel (Invoke, For, ForEach) synchronní (využívá ThreadPool)
• future (Task<T>), Task.Result, Task.WaitAll, Task.WaitAny, promise (TaskCompletionSource)
• vyhazování AggregateException při volání Wait na zrušeném promise
• CancellationToken (kooperativní zrušení), Task.FromCancelled, CancellationTokenSource
• kritická sekce, vzájemné vyloučení (mutual exclusion), zámky, sync-block, třída Monitor (metody Monitor.Enter a Monitor.Exit, příkaz lock)

Materiály

• Kód
• Slidy
• 

13. Přednáška

• připomenutí future (Task<T>) a promise (TaskCompletionSource)
• Task<T> (vyrobený pomocí new) jako future+promise dohromady a implementace, CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested
• Task.Factory.StartNew a race-conditions u Task.Start, ThreadPool a Task.Run
• příklad se zahlcením ThreadPool a rozdíl s Parallel.For
• Task.ContinueWith (task continuations) a graf závislostí tasků, TaskContinuationOptions, Task.Factory.ContinueWhenAll/ContinueWhenAny, Task.Delay, Task.WhenAll/WhenAny
• problém s kaskádováním kódu při používání task continuations a nepraktické řešení pomocí iterátorových metod
• lokální funkce (pojmenovaná lambda funkce), více na 11ET přednášce
• řešení pomocí asynchronní metody (async) a klíčového slova await s možností vracet hodnoty (return)
• problém s ignorováním výsledku (Task) asynchronní metody pokud vrací výjimku a problém s AggregateException obsahující OperationCancelledException, který await rozbalí automaticky (i kdyby jich tam bylo více, pak se zbytek ignoruje)
• nefungující zamykání v asynchronní metodě (lock ani syntakticky nejde) a řešení pomocí semaforu (SemaphoreSlim a SemaphoreSlim.WaitAsync)
• Semaphore a jiní potomci třídy WaitHandle, které neslouží pro synchronizaci mezi vlákny (ale mezi procesy)

Materiály

• Kód
• Slidy
• 

14. Přednáška (nad rámec zkoušky)

• Synchronizační primitiva SemaphoreSlim, CountdownEvent
• condition variable jako součást sync-blocku a celkově ve třídě Monitor (Monitor.Wait, Monitor.Pulse)
• implementace a sémantika condition variable, čekání na podmínku, důvody nutnosti zamykání při používání condition variable, spurious wakeup
• producent/konzument problém a implementace
• TLS (thread local storage), [ThreadStatic] atribut, ThreadLocal třída s lepší možností inicializace
• threading-model (obecně), threading-model pro desktop aplikace (WinForms, WPF, MAUI, Uno, Avalonia), UI vlákna a SynchronizationContext, který používají Task.Start/ContinueWith a podobné. Task.ConfigureAwait a příklady
• IAsyncEnumerable, IAsyncEnumerator, await foreach, asynchronní iterátorové metody a příklady s použitím v síťovém spojení
• Console.Out.WriteLineAsync

Materiály

• Kód
• Slidy
• 

Doporučená literatura

• Mark Michaelis with Eric Lippert: Essential C# 5.0, Addison-Wesley, 2013 (lze koupit např. na Amazon UK)
• Jeffrey Richter: CLR via C# (4^th Edition), Microsoft Press, December 2012 (lze koupit např. na Amazon UK)
• Jon Skeet: C# in Depth (3^rd Edition), Manning Publications, September 2013 (lze koupit např. na Amazon UK)
• blog Erica Lipperta (bývalý člen C# týmu v Microsoftu): Fabulous Adventures In Coding
• C# Language Specification 5.0

Případně

• Christian Nagel, Evjen, Jay Glynn, Karli Watson, Morgan Skinner: Professional C# 4.0 and .NET 4, Wrox, John Wiley & Sons, March 2010 (lze koupit např. na Amazon UK

Náplň cvičení

1. Cvičení

• Úvodní cvičení, požadavky na splnění předmětu. Informace o požadavcích na splnění předmětu jsou k dispozici taky na této stránce.
• Uživatelsky definované konverzní operátory
  • rozdíly oproti funkci X ToX(), fluent syntax
  • explicitní, implicitní konverze
  • Příklad
• Další uživatelsky definované operátory
  • Aritmetické: +, - (unary and binary), *, /, %, ++, --
  • Relační: ==, !=, <=, >=, <, >
  • Bitové: &, |, ^, ~, >>, <<
  • Příklad
• Domácí úkol
  • Kostra
  • Zařídit, aby se přeložil projekt GamePhysics a vypsal očekávaný výstup, bez zásahu do funkce Main (API zákazníka)
  • Zařídit, aby se přeložil projekt JumpingPlatformGame tak, aby měl očekávané chování, bez zásahu do souboru MainForm.cs (API zákazníka)
  • Projekt JumpingPlatformGame závisí na projektu GamePhysics. Stačí tedy upravovat soubory GamePhysics/Program.cs a JumpingPlatformGame/Entities.cs

2. Cvičení

• Struktury jako interface, boxování, příklad
• Overload generických metod, příklad
  • Overload podle interface a boxování, řešení
  • Overload podle where constraint, nefunkční řešení
  • Member-hiding v rámci dědičnosti s where constraint, nefunkční řešení
  • Extension metoda s where constraint, řešení
• Domácí úkol
  • Kostra
  • Upravit projekt MinimalisticUIFramework, přidáním podpory pro Panely v rámci frameworku na výrobu GUI aplikací, bez změn v API v rámci projektu DemoApp.MinimalisticUIFramework (Part 1)
  • Zařídit možnost přidávání Controls do Panels pomocí fluent-syntax v projektu DemoApp.MinimalisticUIFramework (Part 2)

3. Cvičení

• Komentáře k DU01
  • Second, Meter, MeterPerSecond jako struct, protože nechceme referenční sémantiku (jedná se o hodnoty)
    • Benchmark testující rozdíl mezi typem double zabaleném v class nebo struct (používá knihovnu BenchmarkDotNet); Příklad
  • Implicitní konverze mezi jednotkami různých typů, případně pro int/double jsou nebezpečné (chceme zachovat silnou typovost)
  • LimitedPositionUpdater jen jako seskupení rychlosti a lower/upper bound (zobrazovaná část hry), protože znovu referenční sémantika nám nic nepřidá
    • A dovolí nám to implementovat UpdatePosisiton jak pro vertikální tak pro horizontální pohyb
  • Možné řešení
• Komentáře k DU02
  • Implementace panelů v samostatném souboru. Základ abstract class Panel a potomci StackPanel a Canvas
  • Možné řešení
  • A diskuse o alternativních přístupech (.GetType().Name, Panel<T> a List<T> children)
  • Knihovna => dokumentační komentáře
• Nový DU, ImmutablePeople, Kostra
  • Přidat nový soubor s implementací požadovaných tříd tak, aby se Program.cs přeložil a vypsal stejný výstup jako je v souboru ImmutablePeople.txt
  • Jednotlivé instance musí být immutable, modifikace probíhá pomocí metod With (fluent syntax)
  • Bez použití C#9.0 record

4. Cvičení

• Prodloužen deadline na DÚ03 do příštího cvičení
• .NET source code browser, oficiální repozitář, dekompilace pomocí ILSpy, nebo z metadat VS pomocí Go to defenition (F12)
• Zadání nového DÚ — Fixed Point:
  • Kostra
  • Implementace typu Fixed<TBackingType, TPrecision> jakožto reálného čísla s pevnou pozicí desetinné čárky
  • Operace +-*/, new(int), new(double), ToDouble, Console.WriteLine(Fixed), To<TDifferentPrecision>, List<TNumber>.SumAll

5. Cvičení

• Komentáře k řešení ImmutablePeople
  • Je špatně duplikovat WithName do Student i Teacher (protože budu mít desítky druhů osob a stovky vlastností co si musím pamatovat => tisíce metod)
  • Vyrábění instancí pomocí clonování (abstract Person Clone() a override Teacher Clone() díky kovarianci)
  • Mezitřída ConcretePersonBase, která zná informace o svých potomcích (díky typovému argumentu T)
  • Možné řešení
• Komentáře k řešení FixedPoint
• Interface IDictionary<TKey, TValue>, IReadOnlyDictionary<TKey, TValue> a diskuse nad variantností TKey a TValue
• Zadání nového DÚ — Validators
  • Kostra

6. Cvičení

• Komentáře k řešení Validators
  • Problém s metodou ValidateSuperOrders(IEnumerable<SuperOrder>, Validator<?>) aby přijímala OrderValidator i nějaký jiný SuperOrderValidator
  • interface IValidator<in T> kontravariantní podle T umožní předat OrderValidator do ValidateSuperOrders(IEnumerable<SuperOrder>, Validator<SuperValidator>)
  • Co má formálně vracet Validate?
    • List<ValidationError>, moc přísné, když už, tak alespoň obecný IList, který je ale mutable
    • IReadOnlyList<ValidationError>, který ale možná ani nevyužiji, tak IEnumerable<ValidationError> (potenciální použití iterátorových metod)
  • Co má skutečně vracet Validate?
    • List<ValidationError, ValidationError[], ValidationError[0] (Array.Empty<T>), OneEnumerable, ZeroEnumerable, null
  • RangeValidator<T> pouze omezení na IComparable<T>
  • Validator nad IValidator jako framework na vyrábění složitějších validátorů
  • params a problémy (předávání 0 nebo 1 argumentu)
  • AdvancedOrderValidator pomocí factory metod
• Zadání nového DÚ — Deque 2.1, Deque 2.2 (dva týdny deadline)
  • V ReCodExu, ve skupině pro letní semestr

7. Cvičení

• Se nekoná (probíhá deadline na úlohy Deque)

7. Cvičení

• Připomenutí fungování webu (HTTP protokol), fungování distribuovaných webových služeb dle modelu REST a WebAPI, url encode
• Přístup webové službě ze C# pomocí HttpClient a GetStringAsync (bez znalostí konceptů Task a async, jen s využitím .Result)
• Deserializace odpovědi webové služby pomocí JsonSerializer a JsonSerializerOptions do silně typovaných objektů
• Využití knihovny Refit pro definici WebAPI pomocí C# interface (silná typovanost)
• Koncept webového serveru z ASP.NET (Kestrel) a použití
• Zadání nového vláknovacícho DÚ — WebAPI (deadline do příštího cvičení)
  • Kostra (obsahuje také příklady prezentované na cvičení)
  • 1. část: Definice potřebných typů pro silně typovaný přístup k WebAPI služby CoinBase (CoinBaseWebApi) s využitím knihovny Refit
  • 2. část: Implementace frameworku pro silně typovanou deklaraci WebAPI na straně serveru (SimplisticWebApiConsoleApp) s použitím reflection
    • RequestProcessor.RegisterAllRoutes pomocí reflection najde všechny implementace ISimplisticRoutesHandler od kterých vyrobí bezparametrických konstruktorem instanci, na které zavolá RegisterRoutes
    • ISimplisticRoutesHandler.RegisterRoutes do RouteMap přidá mapování cesta (url) -> metoda (request handler) (syntaxe z PostRoutesHandler)
    • RequestProcessor.HandleRequest podle path najde v RouteMap správnou funkci, kterou zavolá z parametry, které naparsuje z query

8. Cvičení

• Připomenutí fungování LINQ a LINQ to Objects
• Lehký úvod do anonymních typů, další LINQ operátory (let, orderby, ThenBy, join, groupby, SelectMany) a LINQ to Objects operátory (MSDN)
• Zadání nového DÚ — LINQ (deadline do příštího cvičení)
  • Kostra (obsahuje také přeložené referenční řešení pro ověření výstupu, které nemáte dekompilovat)
  • Třída Person popisující osobu a Group (IEnumerable<Person>) jako skupinu osob
  • Pro každý z Assignment připravit LINQ dotaz nad instancí Group, který popisuje podmnožinu osob; následně dotaz vyenumerovat
  • Spuštění s D1 a D2 poskytuje ladící informace k tomu jak moc se které kolekce enumerují. Výstup Vašeho řešení s D1 nebo D2 by neměl být viditelně horší

9. Cvičení

• Diskuse jestli používat explicitní eager vyhodnocení dotazu (.ToList) nebo ne a v jakých scénářích (příklad)
• Zopakování použití základního API třídy Thread a způsoby jak dovnitř dostat data pro výpočet a z venku se dozvědět o výsledku (příklad)
• Nová vláknovací úloha: Merge Sort Query
  • Použití surových vláken (System.Threading.Thread, nikoliv System.Threading.Tasks nebo System.Threading.ThreadPool; a ne System.Linq)
  • Kostra řešení (pozor, z technických důvodů je to .NET Framework 4.5 (možné upgradovat na 4.8), ale kostra není podporovaná na .NET Core)
  • LibraryModel/Model.cs je model knihovny, která se nahraje
    • Obsahuje knihy (ISBN, Název, Autor, Polička)
    • Polička je od 00A do 99Z
    • Knihovna může obsahovat vícero kopií stejné knihy (Copy)
    • Kopie může být vypůjčena (CopyState) a má unikátní ID
    • Copy.OnLoad je popis kdo si kopii vypůjčil a kdy bude vrácena
    • Klient má jméno a příjmení
    • Knihovna jsou seznamy knih, kopií, výpůjček a klientů
  • MergeSortQuery/MergeSortQuery.cs obsahuje třídu MergeSortQuery
    • Vlastnost ThreadCount říká maximální počet vláken, které aplikace můžou použít (včetně už bežícího vlákna)
    • Vlastnost Library obsahuje referenci na instanci modelu
    • Metoda ExecuteQuery by měla vrátit nový seznam setříděných a vyfiltrovaných kopií (více níže)
  • Program.cs má nastavení náhodného generátoru obsahu knihovny (default 800MB, dá se nastavit 1500MB nebo 5000MB; to vyžaduje assembly přeloženou pro procesory x64)
  • Také obsahuje ReferenceTiming*.txt které obsahuje měření na nějakém stroji. Měření vašeho řešení by mělo vykazovat podobné vlastnosti, konkrétně
    • Vaše řešení pro ThreadCount == 1 by nemělo být výrazně pomalejší než referenční sériové řešení
    • Více vláknové řešení by mělo být viditelně rychlejší než jedno-vláknové
    • Ještě více paralelní řešení (až do počtu fyzických jader vašeho procesoru) by mělo vykazovat nějaké netriviální zrychlení
    • Řešení pro dvě vlákna nemůže být dvakrát rychlejší než jedno-vláknové řešení (minimálně ne proto, že finální merge nejde dělat paralelně)
  • Cílem je zařídit dvě věci: filtrování a třídění
  • Filtr (Zamyslete se kdy filtrovat, jestli před třídění, během merge nebo po třídění)
    • OnLoan != null a Shelf mezi xxA and xxQ
  • Třídění
    • podle Loan.DueDate; pak podle Client.LastName; pak podle Client.FirstName; pak podle Book.Shelf; pak podle Copy.Id
  • Vaše řešení vyrábí soubory ResultMergesort*Threads.txt a ResultReference*.txt, které obsahují výsledek (tedy vyfiltrované a setříděné kopie). Vaše řešení musí mít správný výstup. Zkontrolujte si tedy Váš výstup s referenčním, třeba pomocí diff nebo nějakého checksum algoritmu (např. md5)

10. Cvičení

• Komentáře k úloze Merge Sort Query
  • Přirozený přístup vede na kód kde nemusím znovu vyrábět vlákna
  • Stejně tak se dá rozdělit na kterých datech jednotlivá vlákna pracují a zámky nejsou třeba
• Prezentace o problémech s atomičností (atomicity violations) a jednoduchém zamykání
  • Prezentace
  • Robot Simulation
  • Locking overhead + report
• Nová vláknovací úloha: Antisocial Robots
  • Skeleton (stejné jako výše)
  • Robot.cs má Location, což jsou souřadnice jeho pozice v herní ploše
  • RobotSimulationBase.cs má _roomCells, což je herní plocha s referencemi na roboty
  • RobotSimulation.cs je soubor, který pracuje se dvěma důležitými funkcemi:
    • SimulateOneStep která provede jeden krok simulace robota s použitím následující metody
    • DetermineNewLocation pro získání souřadnic políčka, kam by se měl robot pohnout
  • Vaším úkolem je opravit tyto dvě metody tak, že nebudou obsahovat žádné atomicity violations; tedy zajistit, že každé použití proměnných je buď isolated, immutable nebo synchronized (pojmy z prezentace)
  • Očekává se použití základních zámků ve formě lock(obj) { ... }, tak
    • že to funguje (tedy nebudou nastávat atomicity violations)
    • že to je efektivní (tedy řešení jedním zámkem přes celou metodu není správné)
    • že se nebudou vyskytovat deadlocks
  • Pozor, že vaše řešení si nemůžete otestovat. To, že vaše řešení nějak seběhne ještě neznamená, že by tomu tak bylo vždycky, vzhledem k tomu, že je paralelismus nedeterministický
  • Neměňte strukturu kódu (tedy zachovejte existenci metod SimulateOneStep a DetermineNewLocation), pouze opravte problémy související s více-vláknovým programováním
  • Můžete přidávat nové vlastnosti/proměnné (např. na jako zámky)
  • Odevzdejte pouze RobotSimulation.cs

11. Cvičení

• Drobné komentáře k AntisocialRobots (více viz video), Možné způsoby řešení
  • úprava frameworku, místo počítání pozic => špatné řešení
  • použití něčeho co dědí od WaitHandle => špatné řešení
  • zamykání v nějaké metodě a párové odemykání v jiné metodě => těžké na rozmyšlení a nekonzistentní
  • globální zámek / dlouhé kritické sekce => extrémní zpomalení
• lock(x){} vs. Monitor.Enter(x) a Monitor.Exit(x) a problémy s výjimkami
• Diskuse nad možnými data-races u předchozích příkladů z přednášek a cvičení
• Další příklad na asynchronní metody, async, await, SemaphoreSlim,
• Nová vláknovací úloha: AsyncSemaphore (deadline 4.6.2023 23:59), zadání vizte separátní video (odkaz v mailu)
• Připomenutí pravidel pro zápočet a bonusové body ke zkoušce
• Nová vláknovací úloha: AhoCorasick (deadline 11.6.2023 23:59), zadání vizte separátní video (odkaz v mailu)

Informace o zkoušce

Zkouška probíhá primárně písemnou formou, a v každé zkouškové písemce je kolem 6 až 8 otázek (některé obsahují podotázky). U každé otázky, případně podotázky, je dole uvedeno, jaký maximální počet bodů (=N) lze za správně odpovězenou otázku/podotázku získat: N bodů získáte v případě, že je odpověď na otázku správně; 0,5 * N bodu získáte, pokud odpověď není zcela kompletní, ale jinak je správná (tj. nějaká malá část odpovědi chybí nebo je nepřesná); v ostatních případech získáte 0 bodů (tj. pokud v odpovědi chybí větší část, nebo je odpověď na otázku plně nebo i jen z části nesprávná).

Celkem lze z každé písemky získat maximálně 10 bodů. Mapování získaných bodů na výslednou známku je následující:

Každá zkoušková písemka trvá 150 minut, tj. ideálně 20 minut na každou otázku + 30 minut bezpečnostní rezerva. Po písemné části následuje ústní část, kde zkoušející se studentem prochází jeho písemku, a případně nepřesností/nejasností u některých odpovědí se ptá na doplňující otázky — na základě toho je určeno finální bodové hodnocení každé otázky. Základem hodnocení je ale vždy písemná část, tedy u otázky bez odpovědi nebo se špatnou odpovědí nelze ani po ústní části získat více než 0 bodů.

Níže budou pro ilustraci uvedena zadání vybraných písemek z již proběhlých termínů:

• 31.5.2016
• 28.5.2015
• 3.6.2015
• 8.6.2015
• 15.6.2015
• 23.6.2015

Doplňkové informace o zkoušce

Kromě informací uvedených ve slidech z první přednášky navíc pro zkoušky z NPRG035, NPRG038, a NPRG057 platí následující 2 body:

• Pokud někdo bude zapsán na nějakém z termínů zkoušky a na termín se nedostaví, bude mu tento termín v SISu označen jako propadlý (tj. student přijde o jeden pokus). Cílem tohoto opatření je optimalizace vytíženosti jednotlivých termínů, aby všichni studenti měli možnost přijít až na 3 termíny zkoušky.
• Pokud někdo na zkoušce získá známku 2 nebo 3 a bude si chtít svůj výsledek zlepšit, může explicitně na místě během vyhodnocení zkouškové písemky požádat zkoušejícího o nezapsání známky. Zkušební termín mu pak bude v SISu označen jako propadlý. Takový student může pak později
  • požádat o dodatečné zapsání získané známky, nebo
  • přijít na jiný termín zkoušky (jakýmkoliv výsledkem této “opravné” zkoušky se ovšem anuluje předchozí získaná známka).

Modelový příklad 1:

Student X získá na 1. termínu známku 2 a odmítne ji. Na 2. termínu získá známku 3 a odmítne ji. Na 3. termínu získá známku 1.
Aktuální stav studenta X: 1. termín = propadlý, 2. termín = propadlý, 3. termín = 1, tj. student X zkoušku splnil s hodnocením 1.

Modelový příklad 2:

Student Y získá na 1. termínu známku 3 a odmítne ji. Na 2. termínu získá známku 4.
Aktuální stav studenta Y: 1. termín = propadlý, 2. termín = 4, tj. pokud chce zkoušku splnit, musí student Y přijít na 3. termín. Pokud na 3. termínu opět získá známku 4, tak zkoušku nesplnil.

Modelový příklad 3:

Student Z se nedostaví na 1. termín, na 2. termínu získá známku 3 a odmítne ji, na 3. termínu získá známku 4.
Aktuální stav studenta Z: 1. termín = propadlý, 2. termín = propadlý, 3. termín = 4, tj. student Z zkoušku nesplnil.

Informace o zápočtu

Pro získání zápočtu je nutné dvě podmínky:

1. Domácí úkoly

Během semestru bude zadáno několik (10-12) domácích úkolů. Náročnost těchto úkolů se může různit. Za správné vypracování úkolu dostane student značku OK. Pokud se v řešení vyskytnou nějaké problémy (např. chybějící implementace nějaké malé části úkolu), dostane student značku OK-. Naopak, pokud bude řešení velmi kvalitní nebo jinak nadstandardní, dostane student značku OK+. Kladné značky umí odmazávat mínuska u negativních značek. Pro splnění této podmínky je nutné získat alespoň 5 značek OK, z nichž alespoň 2 jsou na téma více-vláknového programování; nebo alespoň 1 na více-vláknové programování a alespoň 1 na dobrovolné pokročilé (extended track) koncepty. Domácí úkoly se hodnotí individuálně. Pokud si nejste celkovým hodnocením jistí (např. máte nemálo značek OK-), zeptejte se svého cvičícího.

Každá další značka OK nad 5 přidává +0.25 bodů ke zkoušce

Domácí úkoly nemají formální specifikaci. Je na zodpovědnosti studenta správně úkolu porozumět ptaním se otázek během cvičení. Domácí úkoly se odevzdávají prostřednictvím modulu Studijní mezivýsledky v SISu. Je nutné nahrávat celá řešení jako archív ZIP (samotné .cs soubory nemusí v některých případech stačit, např. pokud zadání vyžaduje připravení NuGetích balíčků). Na rozdíl od systému ReCodEx nebude studentům k dispozici okamžitý feedback k nahranému řešení, nýbrž bude třeba vyčkat na ohodnocení cvičícím.

Upozornění: Domácí úkoly jsou samostatnou prací, jejímž cílem je zhodnotit schopnost studenta samostatně vypracovat složitější program v jazyce C#. Pokud bude zjištěno, že některý student odevzdal cizí řešení (např. několik studentů odevzdalo různé instance stejného řešení některého domácího úkolu, apod.), bude to považováno za pokus o podvod. Všichni takoví studenti nesplní předmět NPRG038 v tomto akademickém roce a přicházejí o možnost uznání splněných povinností v roce příštím; případně bude disciplinární komisi UK MFF doporučeno jejich vyloučení ze studia!

2. Zápočtový program

Termíny:

• Specifikace: 7. 7. 2023
• Předvedení finální plně funkční verze (včetně uživatelské a programátorské dokumentace):
  • 1. deadline: 9. 8. 2023
  • 2. deadline: 8. 9. 2023

Jeden zápočtový program může být použit pro splnění povinností z vícero předmětů o C#, pokud je program dostatečně rozsáhlý.

• Požadavky pro NPRG035 + NPRG038:
• Předvedeno do 1. deadline: minimálně 45 kB zdrojového kódu v jazyce C#
• Předvedeno do 2. deadline: minimálně 60 kB zdrojového kódu v jazyce C#
• Předvedeno po 2. deadline: minimálně 90 kB zdrojového kódu v jazyce C#

Zdrojové kódy musí být ručně psané (nevygenerované) a rozumné, včetně rozumných komentářů.

Zápočtový program vyžaduje rozumné a netriviální použití technologií probíraných na přednáškách a cvičeních (jako např. více-vláknové programování, síťování, LINQ, Reflection, …).

Osobní předvedení je součástí odevzdání. Na předvádění si připravte několik slides shrnujících hlavní funkce programu, hlavní řešené problémy a nástin architektury.

Uznávání povinností z minulých let

Pokud jste tento předmět měli zapsaný loňský akademický rok a splnili jste pouze některé z povinností potřebných pro udělení zápočtu, může vám je po explicitním požádání (např. při předvádění zápočtového programu) uznat váš letošní cvičící (lze uznat splněnou docházku, domácí úkoly, zápočtový test, odevzdaný a schválený zápočtový program). Téma zápočtového programu (pokud ho ještě nemáte dokončený) nemusí být novým cvičícím uznáno. Pokud jste v loňském roce úspěšně složili zkoušku, ale nepodařilo se vám získat zápočet, opět po explicitním požádání vám může zkoušku uznat Pavel Ježek. Toto je iniciativa vyučujících tohoto předmětu a nelze ji požadovat po studijním oddělení!