فلش‌کارت‌های آموزشی تضمین صحت حافظه در برنامه‌نویسی: رویکردی با زبان F*

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تضمین صحت حافظه در برنامه‌نویسی: رویکردی با زبان F*

موضوع کلی: برنامه‌نویسی و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: زبان‌های برنامه‌نویسی و اصول اطمینان‌پذیری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم پایه حافظه و آدرس‌دهی
• 2. انواع خطاها در مدیریت حافظه
• 3. آشنایی با زبان برنامه‌نویسی F*
• 4. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه F*
• 5. ساختار داده‌ها در F*
• 6. توابع و انواع داده‌ای در F*
• 7. نحوه تعریف و استفاده از متغیرها در F*
• 8. عملگرهای F* و اولویت‌بندی آن‌ها
• 9. جریان کنترل در F* (if/else, loops)
• 10. آرایه‌ها و لیست‌ها در F*
• 11. تعریف و استفاده از رکوردها (struct) در F*
• 12. توابع بازگشتی در F*
• 13. مدیریت حافظه دستی در زبان‌های برنامه‌نویسی
• 14. مشکلات مدیریت حافظه دستی
• 15. مفهوم مالکیت حافظه
• 16. مفهوم قرض گرفتن حافظه
• 17. آشنایی با تخصیص حافظه پویا
• 18. مقدمه‌ای بر ایمنی حافظه
• 19. خطاهای رایج مرتبط با حافظه (buffer overflow, use-after-free)
• 20. مفهوم اثبات صحت برنامه
• 21. مقدمه‌ای بر منطق ریاضی و اثبات
• 22. روش‌های اثبات صحت برنامه
• 23. اثبات صحت برنامه‌های ساده در F*
• 24. آشنایی با تایپ سیستم F*
• 25. انواع داده‌ای و تایپ در F*
• 26. تایپ ایمنی و مزایای آن
• 27. مفهوم اثرات جانبی (side effects)
• 28. مفهوم خلوص عملکرد (purity)
• 29. استفاده از F* برای نوشتن کد خالص
• 30. مفهوم انتزاع (abstraction)
• 31. تعریف و استفاده از انواع داده‌ای انتزاعی
• 32. مفهوم مدل‌سازی حافظه
• 33. مدل حافظه زبان F*
• 34. مقدمه‌ای بر زبان منطق مرتبه دوم
• 35. استفاده از منطق مرتبه دوم در اثبات صحت
• 36. مقدمه‌ای بر قضیه برهان (theorem proving)
• 37. ابزارهای خودکار اثبات صحت
• 38. استفاده از ابزارهای اثبات صحت برای F*
• 39. تکنیک‌های اثبات حلقه‌ها
• 40. اثبات صحت برنامه‌های با حلقه‌ها در F*
• 41. مدیریت حافظه خودکار (garbage collection)
• 42. مزایا و معایب مدیریت حافظه خودکار
• 43. مقایسه مدیریت حافظه دستی و خودکار
• 44. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی همزمان
• 45. مشکلات برنامه‌نویسی همزمان (race conditions, deadlocks)
• 46. استفاده از F* برای نوشتن کد همزمان ایمن
• 47. مفهوم immutability و تاثیر آن بر ایمنی حافظه
• 48. ایجاد انواع داده‌ای تغییرناپذیر در F*
• 49. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی قراردادی (contract programming)
• 50. استفاده از قراردادها برای مشخص کردن رفتار توابع
• 51. تست واحد و تست یکپارچگی در F*
• 52. توسعه نرم‌افزار ایمن با F*
• 53. مقدمه‌ای بر تحلیل استاتیک کد
• 54. استفاده از تحلیل استاتیک برای یافتن خطاهای حافظه
• 55. مقدمه‌ای بر آپدیت امن نرم‌افزار
• 56. به‌روزرسانی ایمن برنامه‌های نوشته شده با F*
• 57. مطالعه موردی: یک برنامه ساده و اثبات صحت آن
• 58. مطالعه موردی: یک برنامه پیچیده‌تر و اثبات صحت آن
• 59. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی سیستم
• 60. استفاده از F* برای نوشتن سیستم‌عامل ایمن
• 61. مقدمه‌ای بر رمزنگاری
• 62. استفاده از F* برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های رمزنگاری
• 63. مفاهیم امنیت سایبری
• 64. حفاظت از حافظه در برابر حملات سایبری
• 65. مقدمه‌ای بر زبان‌های برنامه‌نویسی اثبات‌محور
• 66. مقایسه F* با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی اثبات‌محور
• 67. آینده تضمین صحت حافظه در برنامه‌نویسی
• 68. چالش‌ها و فرصت‌های پیش رو
• 69. مباحث پیشرفته در زبان F*
• 70. بهینه‌سازی کد F* برای عملکرد بهتر
• 71. مقدمه‌ای بر کامپایلرها و مترجم‌ها
• 72. ساخت کامپایلر برای زبان F* (مقدماتی)
• 73. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌ها
• 74. طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌عامل ایمن با F*
• 75. مفاهیم پایگاه داده
• 76. استفاده از F* برای توسعه پایگاه داده ایمن
• 77. مقدمه‌ای بر شبکه‌های کامپیوتری
• 78. امنیت شبکه‌های کامپیوتری
• 79. مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی
• 80. استفاده از F* در توسعه سیستم‌های هوش مصنوعی ایمن