آموزش تسلط بر طراحی ساختار داده همزمان با C++ مدرن

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• معرفی Introduction

• نمای کلی ویژگی های استاندارد C++ C++98/11/14/17/20/23 C++ standard features overview C++98/11/14/17/20/23

• بررسی سریع Quick Check

• قانون امدال در برنامه های همزمان Amdahl's law in concurrent programs

• زمان استفاده بهینه از همزمانی یا چند رشته ای When to use concurrency or multithreading optimally

• بررسی سریع Quick Check

اصول طراحی رایگان قفل Lock Free Design fundamentals

• منتظر concpets رایگان باشید Wait free concpets

• مفهوم قفل رایگان Lock Free concept

• مفهوم بدون انسداد Obstruction Free Concept

• بررسی سریع Quick Check

• تفکر در معاملاتی مانند ACID Thinking in Transactions like ACID

• C++ بازنگری سریع معنایی اتمی C++ Atomic semantics quick refresher

• ملاحظات در هنگام استفاده از اتم های C++ Considerations while using C++ atomics

• بررسی سریع Quick Check

قفل دوبار چک با C++ مدرن Double Check Locking with modern C++

• مفهوم به طور خلاصه در یک زمینه رشته ای واحد The concept in a nutshell in a single threaded context

• اجرای همزمان با استفاده از mutex و atomics با استفاده از استاندارد C++11 Concurrent implementation using mutex and atomics using standard C++11

• استفاده از Once_flag در C++11 Using once_flag in C++11

• تمیزترین راه حل شروع همزمان The cleanest concurrent initalization solution

• قفل، اتمی و طراحی همزمان Locks, atomics and concurrent design

لیست تک پیوندی با استفاده از C++ مدرن Singly Linked List using Modern C++

• اهداف طراحی Design Goals

• نمای کلی کلاس با استفاده از ویژگی های مدرن C++ Class overview using Modern C++ features

• راه اندازی کدهای Constructor، Destructor و Find پیاده سازی Constructor, Destructor and Find implementation code walkthrough

• بررسی کد تابع push_front push_front function code walkthrough

• مروری بر کد تابع pop_front pop_front function code walkthrough

مشکل ABA، RCU، نشانگرهای خطر. راه حل های همزمان با استفاده از C ++ مدرن ABA problem, RCU, Hazard pointers. Concurrent Solutions using Modern C++

• مشکل ABA توضیح داده شد ABA Problem explained

• مروری بر راه حل های ممکن برای مشکل ABA Overview of possible solutions for ABA problem

• مروری بر راه حل های مربوط به حذف مشکلات Overview of solutions for deletetion related problems

• لیست پیوندی منفرد با استفاده از کلاس مرجع و سایر ویژگی های مدرن C++ Singly Linked List using the Reference class and other modern C++ features

• جزئیات پیاده سازی برای استفاده از کلاس مرجع Implementation details for using the reference class

• تجزیه و تحلیل همزمانی رویدادهای mutlithreading در کلاس Concurrency analysis of mutlithreading events in the class

• خواندن، کپی، و به روز رسانی (RCU) اهداف طراحی Read, Copy, and Update (RCU) design goals

• مثال RCU با طراحی آرایه پویا همزمان با استفاده از C++ مدرن RCU example with concurrent dynamic array design using Modern C++

• نشانگر خطر Hazard pointer

• ملاحظات طراحی استخر نخ هنگام استفاده از C++20 یا بالاتر. Thread pool design considerations when using C++20 or higher.

• کاربرد نظریه در کاربردهای همزمان Apply theory in concurrent applications

ملاحظات طراحی برای ساخت راه حل های چند رشته ای با استفاده از c++ مدرن Design considerations for building multithreading solutions using modern c++

• پیش فرض های مهم قبل از ادامه مطلب Important assumptions before going further

• چالش در طراحی همزمان با استفاده از c++ مدرن Challenges in concurrent design using modern c++

• مشاوره طراحی برای مقابله با چند نخ در تولید Design advice for dealing with multithreading in production

• نمای کلی معماری همزمان Concurrent architecture overview

چالش های تست و اشکال زدایی با ساختارهای داده همزمان Testing and debugging challenges with concurrent data structures

• انواع رایج باگ ها در برنامه های چند رشته ای Common types of bugs in multithreaded programs

• اشکالات مربوط به مسدود کردن ناخواسته Bugs related to unwanted blocking

• اشکالات مربوط به شرایط مسابقه Bugs releated to Race conditions

• تکنیک های بررسی کد برای مقابله با چند رشته ای Code review techniques for dealing with multithreading

• بررسی کد Code review

• چالش‌های آزمایش کد چند رشته‌ای Challenges in testing multithreaded code

• طراحی برای آزمایش پذیری Design for testability

• تکنیک های تست Testing Techniques

نتیجه Conclusion

• کتابخانه ها، ابزار و سخنان پایانی Libraries, Tool and closing remarks

• [سخنرانی پاداش] [Bonus Lecture]