Thread-Programmierung in C++

Moderne Prozessoren besitzen mehr als einen Kern und können daher mehr als einen Befehl gleichzeitig ausführen. Programme, die von der vollen Leistungsfähigkeit moderner Prozessoren profitieren wollen, müssen daher so strukturiert werden, dass Aufgaben zeitgleich ausgeführt werden können. Wie dies in modernen C++-Anwendungen umgesetzt wird, lernen Sie in diesem Seminar. Dabei werden Sie in die Bibliothek Boost.Thread eingeführt, die in die kommende Version des C++-Standards aufgenommen wird. Sie lernen die Intel Threading Building Blocks kennen, die eine Strukturierung von Multithreaded-Code auf höherem Niveau ermöglichen. Der Einstieg in die Entwicklung von Multithreaded-Anwendungen geschieht jedoch über OpenMP - einem Standard, mit dem sehr einfach Code parallelisiert werden kann, und der von aktuellen Compiler-Versionen wie Visual C++ und GCC von Haus aus unterstützt wird.

Inhalte des Seminars

Einführung in die Entwicklung von Multithreaded-Anwendungen

• Multitasking und Multithreading
• Multithreading in C++ und dem C++-Standard
• Zugriff von mehreren Threads auf gemeinsam genutzte Daten

OpenMP

• Präprozessoranweisungen zum Parallelisieren von Code
• Threaderzeugung
• Thread-Synchronization
• Gültigkeitsbereiche für Variablen
• OpenMP-API-Funktionen

Boost.Thread

• Starten und Beenden von Threads
• Unterbrechungspunkte
• Thread-Synchronization mit Mutex, Bedingung und Barrier
• Locking-Mechanismen
• Einmaliger Funktionsaufruf pro Thread
• Thread Local Storage

Intel Threading Building Blocks

• Algorithmen
• Container
• Speicherallokation
• Synchronisation
• Task Scheduling