Paralelní programování a vícevláknové aplikace v C++ - Online kurz

Tutoriál uvede do programování vícevláknových aplikací v C a C++. Vysvětlíme pojmy jako proces, vlákno a synchronizace.

Dnes si napíšeme, zkompilujeme a spustíme naši první vícevláknovou C++ aplikaci ve Windows, MacOS a Linuxu.

V C++ tutoriálu se podíváme, jak počkat na ukončení vlákna a jeho spojení. Také si ukážeme, jak předat data do nových vláken.

V C++ tutoriálu se podíváme, jak operační systém vlákna plánuje, jak vlákno můžeme uspat a s tím související stavy vláken.

V C++ tutoriálu si vysvětlíme principy synchronizace a proč ji potřebujeme. Řekneme si, k čemu slouží klíčové slovo volatile a popíšeme si mutex.

V tutoriálu si v C++ vytvoříme synchronizovanou frontu pomocí vláken, kterou následně použijeme v architektuře producent - konzument.

V lekci se podíváme na idiom RAII a popíšeme si zámky std::lock_guard a std::unique_lock ze standardní knihovny.

Vysvětlíme si, co je to atomicita v C++ a proč nám umožňuje psát lock-free programy. Dále se podíváme na zápis atomických proměnných.

Po předchozí teoretické C++ lekci si nabyté znalosti vyzkoušíme: pomocí lock-free programování nahradíme mutex a vylepšíme vzor producent - konzument.

V C++ tutoriálu pokračujeme v praktickém programování s atomickými proměnnými, naučíme se používat instrukci CAS a naimplementujeme si svůj vlastní mutex.

V C++ lekci si vysvětlíme, co je to deadlock a livelock. Ty si na příkladech ukážeme a vysvětlíme si, proč jsou pro nás tyto situace nebezpečné.

V C++ tutoriálu si vysvětlíme, co to jsou Coffmanovy podmínky a jak nám umožní vyhnout se v aplikaci deadlocku.

Do arzenálu pro vícevláknové programování v C++ si přidáme podmíněné proměnné a opravíme architekturu producent-konzument.

V této lekci se podíváme na jinou knihovnu pro C a C++, která dovoluje pracovat s vlákny. Konkrétně na knihovnu `threads` ze standardu C.

V C++ tutoriálu si představíme nativní knihovny POSIX threads sloužící pro UNIX-like systémy a Windows Threading pro Windows.

V C++ tutoriálu si představíme nové synchronizační entity - bariéry a závory, pomocí kterých můžeme vlákna zesynchronizovat na konkrétním místě.

V C++ tutoriálu se podíváme na semafory - struktury sloužící k signalizaci mezi vlákny a alternativu k mutexu.

V C++ tutoriálu se podíváme na read-write zámky, entity umožňující při správném použití extrémně zrychlit aplikaci.

V C++ tutoriálu si ukážeme další implementace Read-Write zámků, ve kterých nedojde k zablokování neprioritní operace.

V C++ tutoriálu si představíme, co nám v práci s vlákny ještě uniklo - časový mutex, rekurzivní mutex, lokální paměť vlákna a další konstrukce.