Анализируем курс «Яндекса» по языку C++

Однажды мы с вами уже размышляли, нужно ли учить язык C перед языком C++. Это разные языки, каждый пошёл когда-то своим путём. Но всё-таки многое из C вошло в C++ и уходить, надо сказать, никуда не собирается, поэтому часть, совместимую с C, игнорировать нельзя и, по моему мнению, следует изучать первой.

Сегодня посмотрим выступление Ильи Шишкова (старший разработчик отдела безопасного поиска компании «Яндекс») на конференции C++ Russia 2018. Проанализируем вопрос в целом и это выступление в частности с точки зрения андрагогики (дисциплины, чей предмет — то, как нужно учить взрослых людей) и дидактики (теории обучения — такая дисциплина, которая занимается вопросами «Зачем, чему и как учить?»).

* * *

На курсе пять «поясов»: белый, жёлтый, красный, коричневый, чёрный. Заявленные цели: научить «самостоятельно решать практические задачи на языке C++», применять естественные идиомы и конструкции, самостоятельно находить ответы и изучать язык глубже; писать эффективный код без ущерба для качества.

Из выступления: «Чтобы они знали, какие есть источники информации, знали ключевые слова и могли, грубо говоря, нагуглить ответ на свой вопрос. Ой, меня просили не говорить слово „нагуглить“. Поискать в „Яндексе“».

Заявляется, что в основу «массового онлайн-курса, который будут смотреть тысячи людей», заложены работы мэтров (Страуструп, Майерс, Саттер, Александреску). Так выглядел учебный план до того, как они узнали о Кейт Грегори, которая открыто говорит, что готовит лишь пользователей библиотек, то есть людей без глубокого понимания предмета.

Белый пояс

Жёлтый пояс

Красный пояс

Пространства имён. Указатели, ссылки. Порядок вычисления аргументов функций

Исключения. Гарантии при работе с исключениями. RAII

string, string_view

Создание классов: конструкторы, деструкторы, поля, методы

pair, tuple, array, vector. Категории итераторов

Способы захвата переменных в лямбдах. std::function

Перегрузка функций. Перегрузка операторов

deque, list, map, set

Частичная специализация шаблонов. Variadic templates

Создание шаблонов. auto

<algorithm>. Лямбды

<sstream>, <fstream>, unique_ptr, shared_ptr

Когда они узнали о Кейт Грегори, вдохновились, избавились от всех наработок и начали заново.

«Из-за этого — из-за такого подхода, когда мы вначале концентрируемся на не самых тривиальных вещах — у людей возникает ощущение: „Ребята, мне в первый день рассказали про арифметику указателей. Я ничего не понял. Что же будет дальше? На второй день? На третий? Нет, C++ — это слишком сложно для меня, я не буду его учить“. И уходит».

И правда странно, что нет многих важных базовых тем, а те, что есть, идут в непонятном порядке. Авторы признаются, что каждая тема с самого начала разбиралась в деталях, map «всплывал» поздно, потому что это шаблон класса, а шаблоны якобы требуют обстоятельного изучения.

На красной плашке на слайде № 14 возле map написано:

«Мы собираемся рассказать людям про map на седьмой неделе изучения C++! Какой питонист будет проходить наш курс, если у нас словарь всплывает через полтора месяца?»

И вообще «изучавшим» язык Python почему-то уделяется так много внимания:

«А теперь давайте вспомним, как учат людей языку Питон. Там прям сразу говорят: „Вот, ребят, смотрите, у нас в Питоне есть списки. Смотрите, как ими легко пользоваться! А ещё есть словарь. Там фигурная скобка — открыли, ключ, значение, закрыли. Очень легко!“ Это люди, изучающие Питон, проходят в первые два часа. И вот к нам приходит питонист, который в вузе изучил Питон, теперь он хочет освоить C++. Он смотрит: „Ничего себе, ребята! Вы мой словарь любимый аж на седьмой неделе рассказываете. Я что-то не хочу у вас учиться: сложно“».

Вот что получилось «после перезагрузки».

Белый пояс

Жёлтый пояс

Красный пояс

Коричневый пояс

Обзор возможностей C++. Тестирование и отладка. if, for, while

Целые типы. pair и tuple. Шаблоны функций

Введение в макросы. Шаблоны классов. Принципы оптимизации

Устройство ассоциативных контейнеров

Функции, ссылки, const, vector, map, set

Юнит-тестирование

Сложность алгоритмов. Модель памяти

Пространства имён. «Умные указатели». Владение

sort, count, count_if. Лямбды. Пользовательские типы

Многофайловые проекты. ODR

Move-семантика

RAII. Exception safety

<fstream>. Перегрузка операторов. Исключения

Итераторы. <algorithm>, deque, queue

Устройство линейных контейнеров

const correctness. Compile time vs. runtime

Финальный проект

Наследование. Полиморфизм

Введение в многопоточность

Финальный проект

Какие-то вещи действительно стали лучше:

«Не надо знать про шаблоны, чтобы пользоваться вектором».

«Проблема: как одновременно избежать лишнего копирования, избежать случайного изменения параметра функции, разрешить принимать в функцию временные объекты?» (использовать константную ссылку).

void PrintSize(const vector<Person>& people) {

  cout << people.size() << endl;

}

int main()  {

 

  PrintSize(vector<Person>(15'000'000));

}

Что-то ошибочно:

«Слово „указатель“ впервые появляется в середине третьего курса. Потому что вам не надо уметь работать с указателями, чтобы программировать на современном C++» (на слайдах это «Модель памяти»).

Хоть и говорится, что в основу положены «принципы: понятность вместо полноты, демонстрация проблемы, наглядность», это выглядит как случайный набор красивых слов. Современная дидактика предлагает множество принципов, в том числе, скажем, не только действия со стороны преподавателя, но и собственную инициативу того, кто учится. Где место этому в курсе — не понятно. А ведь в андрагогике особо важными считаются осознанность и главная роль у того, кто учится.

Вероятно, здесь нарушены некоторые принципы: последовательность, систематичность и даже связь с жизнью (юнит-тестирования недостаточно), соответствие уровню подготовки (если материал слишком лёгкий, то и обучение идёт медленно).

Чтобы показать, как важно учить постепенно, шаг за шагом, спикер переливает какую-то жидкость из одной бутылки в другую — тоже постепенно. А затем делает то же самое быстро, так что часть жидкости в бутылку не попадает. Уровень дискуссии об одном из самых сложных языков.

В наших курсах

Мы не затрагиваем скорость работы программ до третьего курса
Используем using namespace std до четвёртого курса даже в заголовочных файлах
...

Пожалуй, странно очень долго откладывать вопрос производительности в языке, который чаще всего выбирают именно ради производительности и в основе которого принцип «вы не платите за то, что не используете». И ещё более странно использовать заведомо плохие практики.

Выступающий критикует классическое определение ссылки как альтернативного имени объекта и описание того, для чего они нужны (аргументы функций, возвращаемые значения, перегрузка операторов — последнее так и вовсе причина того, что ссылки появились в языке).

Слайд № 31:

Научили писать функции
Объяснили, что параметры передаются по значению
Проблема: как написать функцию swap(x, y)?
Решение — принимать по ссылке

Решение — принимать по указателю, конечно. А уже затем показать ссылки.

Целочисленные типы изучаются только на втором курсе (что не очень поздно, но и не рано). Проблема кроется в том, что преподаватели должны аккуратно объяснить, зачем нужен каждый тип. Базовые типы вообще — это то, что используется довольно часто, вот почему это важно и часто идёт в начале.

«Вот пришёл вот это вот изучать человек, который знает Питон, в котором есть один целочисленный тип, который никогда не переполняется. Он смотрит на это всё такой: „Что? char — целочисленный тип? (в зале заметили, что в языке Пайтон есть только строки. — Прим. DZ.) Это не опечатка, нет?“ Или: „Ой, а что это за сложные такие числа, вот это: 2147... и так далее. Что, надо зазубрить, да? Их точно надо помнить?..” И он не понял».

Из ответов на вопросы мы узнаём, что задания проверяются автоматически, стиль никак не проверяется, внимание на этом не заостряют.

Хотя и заявлялась цель научить «самостоятельно находить ответы», не видно, как эта самостоятельность прививается, как к этому мотивируют (как вообще изучают мотивы слушателей).

Если судить по выступлению, используются только видеолекции и задачи — 48 на первом курсе, 33 на втором и 35 на третьем (то есть объяснительно-иллюстративный и репродуктивный методы). Задачи со сложными ситуациями, специфическими идиомами (скажем, перегруженные константный и неконстантный методы без дублирования кода) и задачи исследовательского характера остаются за бортом; такие методы трудно применять, когда курс массовый. Но остаются вопросы. Как можно изучать столь огромный язык без решения сложных ситуаций и самостоятельных поисков? Зачем нужен массовый курс по такой специальной дисциплине? Больше того, задачи, которые обычно решают на C++, связаны с другими сложными дисциплинами (сетевое приложение — компьютерные сети, часто это базы данных, графика — соответствующая математика и т. д.). Андрагогика отдаёт приоритет комплексным (междисциплинарным) занятиям. Нет ответа на вопрос, насколько человек будет готов хоть к чему-то. Много говорится о содержании, но совсем мало — о том, как будут учить, а анализ результата проводится по большей части автоматически.

У курса высокие оценки на платформе Coursera (белый пояс — 4,8/5, жёлтый пояс — 4,95/5), авторы говорят, что «слушателям нравится».

Отзывы на белый пояс:

«Этот курс показал мне нормальный C++, а не тот, которому меня учили в университете».

«Как же у меня отлегло от сердца, когда понял, что C++ — язык очень даже высокого уровня!»

«Вы сделали курс настолько понятным, что даже семиклассница смогла его пройти. Благодаря вам я сделала первый шаг к своей мечте!»

Относиться к таким отзывам нужно с осторожностью, поскольку в интернете регулярно появляются посты, где простые люди хвалят курсы. Порой они написаны прямо в блоге компании. Как, например, пост кандидата химических наук, который теперь «сочетает науку и разработку на C++» (в этом посте есть ссылка с ключом utm_campaign=pr_content_cpp_tproger). Но химики и не такое могут, мы смотрели «Во все тяжкие».

* * *

Зачем нужен массовый курс? Просто чтобы больше людей могли платить за него?

Зачем ориентироваться на «питонистов»? Ответ, наверное, не в дидактике, а в рекламе. Даже названия этапов — пояса — это рекламный ход. Удержать кошелёчек.

Зачем притворяться, что язык простой, когда он действительно сложный? Зачем осознанно нарушать базовые дидактические принципы, а порой давать заведомо неверную информацию?

11 июня 2022

C++