Nebenläufigkeit in C++: Multithreading, Asynchronität und Parallelität

Moderne Programme erfordern zunehmend die effiziente Nutzung von Mehrkernprozessoren. Das Buch „Nebenläufigkeit in C++“ ist ein praktischer Leitfaden, der Ihnen hilft, alle Aspekte der parallelen und asynchronen Programmierung in der Sprache C++ zu meistern. Unabhängig davon, ob Sie einen hochbelasteten Server, eine Spiel-Engine schreiben oder einfach nur die Datenverarbeitung beschleunigen möchten, dieses Buch wird Ihr zuverlässiger Begleiter sein.

Worum geht es in diesem Buch?

Das Buch deckt das gesamte Themenspektrum rund um die Nebenläufigkeit in C++ ab:

• Grundlagen des Multithreadings: Erstellung und Verwaltung von Threads mit std::thread, Synchronisation über Mutexe, Bedingungsvariablen und Sperren.
• Asynchrone Programmierung: Arbeit mit std::async, std::future und std::promise sowie Callback-Muster und Coroutinen (C++20).
• Atomare Operationen und lock-freie Strukturen: Verwendung von std::atomic, C++-Speichermodelle und das Schreiben von sperrfreien Algorithmen.
• Fortgeschrittene Techniken: Thread-Pools, parallele Algorithmen aus der STL (std::execution), Arbeit mit gemeinsamen Daten und Vermeidung von Deadlocks.
• Testen und Debuggen: Werkzeuge zur Suche nach Datenrennen, Profiling von Multithread-Code und Schreiben deterministischer Tests.

Für wen ist dieses Buch?

Das Buch richtet sich an C++-Entwickler mittleren und fortgeschrittenen Niveaus, die bereits mit den Grundlagen der Sprache vertraut sind und sich in das Thema Nebenläufigkeit vertiefen möchten. Es ist nützlich für:

• Entwickler von Serveranwendungen und hochbelasteten Systemen.
• Spezialisten für Spieleentwicklung und Echtzeit-Datenverarbeitung.
• Ingenieure, die mit Finanzsystemen, Robotik oder eingebetteten Systemen arbeiten.
• Alle, die schnellen und sicheren Multithread-Code schreiben möchten.

Was werden Sie lernen?

Nach der Lektüre des Buches werden Sie in der Lage sein:

• Die Architektur von Multithread-Anwendungen richtig zu entwerfen.
• Typische Fehler zu vermeiden: Datenrennen, gegenseitige Blockaden und Leistungsprobleme.
• Moderne Funktionen von C++11/14/17/20 für die nebenläufige Programmierung zu nutzen.
• Je nach Aufgabe zwischen Threads, Tasks und Coroutinen zu wählen.
• Die Leistung durch Profiling und lock-freie Algorithmen zu optimieren.

Jedes Kapitel enthält praktische Codebeispiele, die Sie sofort in realen Projekten anwenden können. Das Buch ist in einer lebendigen Sprache geschrieben, mit Fokus auf Praxis und bewährte Methoden. Entdecken Sie die Welt des nebenläufigen C++ – und Ihre Programme werden schneller, zuverlässiger und skalierbarer!