Tasks

Mit diesem Artikel beende ich meine Ausführungen zu co_return in C++20 ab. Der erste Artikel beschäftigte sich mit einem Future, der sofort ausgeführt wurde. Es folgte ein Future, der nur bei Bedarf startete. Heute werde ich das Future dank Coroutinen in seinem eigenen Thread ausführen.

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Beginnend mit der Coroutinen-basierten Implementierung eines einfaches Futures im letzten Artikel "C++20: Einfache Futures mit Coroutinen implementieren", möchte ich nun einen Schritt weiter gehen. In diesem Artikel steht die Analyse der einfachen Coroutine an. Dazu soll die Coroutine eine Bedarfsauswertung umsetzen.

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Anstelle von return, verwendet eine Coroutine co_return, um ihren Wert zurückzugeben. In diesem Artikel werde ich eine einfache Coroutine implementieren, die co_return verwendet.

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Sender/Empfänger Arbeitsabläufe sind typisch für Threads. In solch einem Arbeitsablauf wartet der Empfänger auf die Benachrichtigung des Senders bevor er seine Arbeit fortsetzt. Es gibt einige Möglichkeiten diesen Arbeitsablauf umzusetzen. Mit C++11 bieten sich Bedingungsvariablen oder Promise/Future-Paare an, mit C++20 atomare Variablen.

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Das Schreiben von Multithreading-Programmen ist sehr anspruchsvoll. Das gilt vor allem, wenn sie korrekt sein sollen. Die Regeln der C++ Core Guidelines geben die notwendige Hilfe an die Hand, um korrekte Programme zu schreiben. Die Regeln in diesem Artikel werden sich mit Themen wie Data Races, dem Teilen von Daten, Tasks und dem berühmt-berüchtigten Schlüsselwort volatile beschäftigen.

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Tasks in der Form von Promisen und Futuren in C++11 genießen einen ambivalenten Ruf. Zum einen sind sie deutlich leichter zu verwenden als Threads oder Bedingungsvariablen, zum anderen besitzen sie eine große Unzulänglichkeit. Sie können nicht komponiert werden. Mit dieser Unzulänglichkeit räumt C++20 auf.

Monaden in C++? Was für ein seltsamer Titel für einen Artikel. Doch so seltsam ist er gar nicht. Mit std::optional wird C++17 um eine Monade erweiterte. Die Ranges-Bibliothek von Eric Niebler und die erweiterten Futures, auf die wir in C++20 hoffen dürfen, sind Monaden.

Nachdem ich in den letzten drei Artikel die Summe eines Vektors in drei verschiedenen Strategien berechnet habe, möchte ich mit diesem Artikel mein Fazit ziehen.

Zwei Strategien bin ich bisher bei meiner Addition aller Elemente eines std::vector gefolgt. Zum einen habe ich die ganze Summation in einem Thread ausgeführt (Single-Threaded: Summe der Elemente eines Vektors), zum anderen alle Threads auf einer gemeinsamen Summations-Variable (Multithreaded: Addition mit einer geteilten Variable) agieren lassen. Gerade die zweite Strategie war sehr naiv. In diesem Artikel werde ich meine Erkenntnisse aus beiden Artikeln anwenden. Mein Ziel wird es daher sein, die Threads möglichst unabhängig ihre Arbeit ausführen zu lassen und die Synchronisation der Threads auf der Summations-Variable zu minimieren.