Concurrency mit C++

Ziele

In dieser 2-tägigen Schulung "Concurrency mit C++" lernen Sie die Grundlagen der nebenläufigen Programmierung in Modern C++ kennen. Die aktuellen C++ Versionen (C++ 17 und höher) bieten eine verbesserte Unterstützung für Multithreading-Anwendungen. Dieser Kurs versetzt Sie in die Lage, robuste Multithreading-Anwendungen in C++ zu schreiben und dabei häufige Fallstricke zu vermeiden. Neben den neuen Prinzipien und Techniken der Concurrency werden auch Standardmechanismen wie klassische Threads, atomare Operationen, Mutex-Objekte, etc. betrachtet.

Zielgruppe

• Programmierer

Voraussetzungen

Für eine optimale Teilnahme am Kurs empfehlen wir folgende Vorkenntnisse:

• Kenntnis einer beliebigen objekt-orientierten Programmiersprache
• Besuch des Kurses C++ Fortgeschrittenenkurs oder Modernes C++ mit den Updates von C++11/14/17/20 von Vorteil.

Agenda

Modern C++ Concurrency Werkzeuge

• Nebenläufige Ausführung: Klasse std::thread und std::jthread
• Atomare Operationen: Klassen std::atomic<T>
• Mutexe und Sperrmechanismen
• Nochmals nebenläufige Ausführung: Funktion std::async
• Futures und Promises: Klassen std::future und std::promise
• Funktionen verpacken: Klasse std::packaged_task
• Exception Handling bei Threads
• STL und parallele Algorithmen
• Die Klassen std::stop_source, std::stop_token und std::stop_callback
• Verriegelungen und Barrieren: Klassen std::latch und std::barrier
• Semaphore: Klassen std::binary_semaphore und std::counting_semaphore

Entwurfsmuster

• Strategisches Locking (Strategized Locking)
• Reader-Writer Lock (Klassen std::shared_mutex und std::shared_lock)
• Das Erzeuger-Verbraucher Problem

Fallstudien

• Threadsicherer Stapel (Threadsafe Stack)
• Threadsichere Warteschlange (Threadsafe Queue)
• Realisierung einer parallel_for Wiederholungsschleife
• Realisierung einer Ereigniswarteschlange (Event Loop )
• Realisierung eines Thread Pools

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