Атомарные типы данных и Memory Ordering // Демо-занятие курса «C++ Developer Professional»

• Евгений Польчуковский, разработчик программного обеспечения, работает с финтехом и си плюс плюс.  

• Вебинар посвящен атомарным типам данных и мемори орден.  

• Отус - компания, специализирующаяся на передаче информации от специалистов к специалистам.  

• Все преподаватели Отус - сеньоры и выше, имеют опыт работы в сфере программирования.  

• Отус имеет образовательную лицензию, возможность получить налоговый вычет и диплом по повышению квалификации.  

• Атомарные типы данных - это операции, которые выполняются без возможности прерывания.  

• Мемори орден - это механизм, который позволяет выполнять атомарные операции на уровне памяти.  

• Многопоточность - это возможность выполнять параллельные вычисления на уровне железа.  

• В видео объясняется, что многопоточность - это выполнение кода без предписанного порядка времени, и программист не может рассчитывать на определенный порядок выполнения потоков.  

• Обсуждаются проблемы, связанные с синхронизацией данных, такие как состояние гонки, взаимная блокировка и голодание потоков.  

• В примере кода демонстрируется, как два потока могут одновременно изменять одну и ту же переменную, что может привести к проблемам.  

• Вводится метод эмуляции контекста потока, который может переключаться между потоками в случайное время.  

• В видео подчеркивается, что C++ является кросс-платформенной технологией, и используется среда разработки Cmake для объединения людей на разных операционных системах.  

• Демонстрируется, как Cmake используется для создания и запуска примера кода.  

• В видео обсуждаются проблемы с параллелизмом в коде, где несколько потоков могут одновременно выполнять операции без синхронизации.  

• Это может привести к ошибкам и неправильному поведению программы.  

• Для решения этой проблемы используется мьютекс - класс, который обеспечивает монопольный доступ к критическому участку кода.  

• Это гарантирует, что только один поток может работать в этом участке кода одновременно.  

• В видео объясняется, что атомарность - это операция, которая выполняется целиком или не выполняется вовсе.  

• Это позволяет избежать проблем с параллелизмом, когда несколько потоков могут одновременно работать с одними и теми же данными.  

• Для реализации атомарных операций в C++ используется шаблонный класс std::atomic, который может быть использован с любым типом данных.  

• В видео обсуждаются атомарные операции, которые позволяют выполнять операции над переменными без вмешательства других потоков.  

• Атомарные переменные могут быть созданы с помощью инклуда "atomic" и могут выполнять все обычные операции, такие как инкремент, декремент, присваивание и битовые операции.  

• В видео также обсуждаются специальные методы атомарных операций, такие как "plus plus", "minus", "plus", "minus", "swap", "compare and swap" и "compare and exchange".  

• Эти методы позволяют выполнять операции атомарно и возвращать значение, которое было до операции.  

• Атомарные операции могут быть использованы с указателями, но только для выполнения арифметических операций.  

• Арифметические операции с указателями запрещены в стандартной библиотеке, чтобы избежать ошибок.  

• В видео обсуждается использование атомарных переменных и мьютексов для синхронизации доступа к данным.  

• Атомарные переменные могут быть созданы из простых структур, но не все типы могут быть атомарными.  

• Выравнивание структуры может влиять на возможность сделать ее атомарной.  

• Зависимость от выравнивания не является основной причиной, почему структура может быть или не быть атомарной.  

• Атомик флаг - это специальный тип, который ведет себя как флаг и может быть использован для создания спин-лока.  

• Атомик флаг может быть использован для решения проблемы продажи билетов без использования мьютексов.  

• В видео обсуждается использование атомики для синхронизации потоков и предотвращения проблем с параллелизмом.  

• Атомика позволяет избежать использования мьютексов и других механизмов синхронизации, что может быть быстрее и эффективнее.  

• Атомика может быть использована для замены мьютексов, но только если у вас есть возможность перепроверить результат.  

• Если у вас есть возможность перепроверить, лучше использовать стронг-метод атомики, который всегда скажет "true" при успешном выполнении.  

• Атомика может быть использована для замены обычных типов данных, но только если это необходимо для корректной работы программы.  

• Не стоит использовать атомику везде, где это возможно, так как это может привести к снижению производительности.  

• Атомарные переменные используются для синхронизации потоков и обеспечения корректного выполнения кода.  

• Атомарные переменные могут быть использованы для оптимизации производительности, но их использование может привести к потере производительности из-за постоянной инвалидации кэша.  

• Существует три режима синхронизации атомарных переменных: последовательная, релакс и экзишн эн релиз.  

• Последовательная синхронизация обеспечивает полную инвалидацию кэша, но может быть ресурсоемкой.  

• Релакс и экзишн эн релиз режимы позволяют оптимизировать производительность, но не гарантируют полную синхронизацию между потоками.  

• Вебинар начинается с знакомства с системой непрерывной интеграции и настройкой системы.  

• Затем рассматриваются ключевые стандарты C++ начиная с одиннадцатого стандарта и до двадцать третьего.  

• Модуль архитектуры включает работу с шаблонами проектирования и архитектуру программ.  

• Модуль параллельных вычислений включает базовую многопоточность, архитектуру и работу с сетью.  

• Модуль хранения данных включает работу с базами данных, такими как MongoDB, Redis и Cassandra.  

• Модуль эмулятора включает работу с эмуляторами и их использование в C++.  

• В марте 2024 года было опубликовано 2500 вакансий C++ разработчиков.  

• Средняя зарплата в Москве для джуниоров составляет 110-150 тысяч рублей, для мидлов - 200-300 тысяч рублей.  

• Сертификат можно получить в электронном виде или запросить официально.