分为前半段和后半段，前半段主要介绍现代 C++ ，后半段主要介绍并行编程与优化。 1.课程安排与开发环境搭建： cmake 与 git 入门 2.现代 C++ 入门：常用 STL 容器， RAII 内存管理 3.现代 C++ 进阶：模板元编程与函数式编程 4.编译器如何自动优化：从汇编角度看 C++ 5.C++11 起的多线程编程：从 mutex 到无锁并行 6.并行编程常用框架： OpenMP 们来点（相对）简单的作为饭后甜点吧！ C++98 ：令人头疼的内存管理 • 在没有智能指针的 C++ 中，我们只能手 动去 new 和 delete 指针。这非常容易出 错，一旦马虎的程序员忘记释放指针，就 会导致内存泄露等情况，更可能被黑客利 用空悬指针篡改系统内存从而盗取重要数 据等。 RAII 解决内存管理的问题： unique_ptr • 似曾相识的情形……是的，和我们刚刚提 放时。比如：指向窗口中上一次被点击的元素。 5. 初学者可以多用 shared_ptr 和 weak_ptr 的组合，更安全。 shared_ptr 管理的对象生命周期，取决于所有引用中，最长寿的那一个。 unique_ptr 管理的对象生命周期长度，取决于他所属的唯一一个引用的寿命 。 那是不是只要 shared_ptr 就行，不用 unique_ptr 了？ • 可以适当使用减轻初学者的压力，因为他的行为和

现代 CMake 模块化项目管理指南 彭于斌（ @archibate ） 课件 & 源码： https://github.com/parallel101/course 往期录播： https://space.bilibili.com/263032155 找不到头文 件怎么办呀 CMake Cookbook 小彭老师建议 : ~~-·~·~-·~ -~·-·~·- 第一章：文件 / 1/lib/cmake/Qt5” 设置。 举例， Windows 系统， Qt5 • 例如我把 Qt5 安装到了 D:/Qt5.12.1 。 • 首先找到他里面的 Qt5Config.cmake 文件所在位置（可以用文件管理器的“搜索”功能）。 • 假如你找到该文件的位置是 D:/Qt5.12.1/msvc2017/lib/cmake/Qt5/Qt5Config.cmake ，那 么请你设置变量 Qt5_DIR 为 阶段，可以从命令行设置（注意要加引号）： • cmake -B build -DQt5_DIR=”D:/Qt5.12.1/msvc2017/lib/cmake/Qt5” • (2) 全局启用。右键“我的电脑” ->“ 管理” ->“ 高级”添加一个环境变量 Qt5_DIR 值为 D:/Qt5.12.1/msvc2017/lib/cmake/Qt5 ，然后重启 Visual Studio 。这样以后你每次构建任 何项目，

这个构建系统的构 建规则。 Ninja 是一个高性能，跨平台的构建系统， Linux 、 Windows 、 MacOS 上都可 以用。 • Ninja 可以从包管理器里安装，没有包管理器的 Windows 可以用 Python 的包管理器安 装： • pip install ninja （有趣的事实： CMake 也可以通过 pip install cmake 安装……） • 事实上， MSBuild 作为“ IDE 眼中的项目”。 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 表示当前源码目录的位置，例如 ~/hellocmake 。 CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR 表示当前输出目录的位置，例如 ~/hellocmake/build 。 project ：初始化项目信息，并把当前 CMakeLists.txt 所在位置作为根 目录 和子模块的关系： PROJECT_x_DIR ：当前项目源码路径（存放 main.cpp 的地方） • PROJECT_BINARY_DIR ：当前项目输出路径（存放 main.exe 的地方） • CMAKE_SOURCE_DIR ：根项目源码路径（存放 main.cpp 的地方） • CMAKE_BINARY_DIR ：根项目输出路径（存放 main.exe 的地方） • PROJECT_IS_TOP_LEVEL ： BOOL 类型，表示当前项目是否是（最顶层的）根项目

分为前半段和后半段，前半段主要介绍现代 C++ ，后半段主要介绍并行编程与优化。 1.课程安排与开发环境搭建： cmake 与 git 入门 2.现代 C++ 入门：常用 STL 容器， RAII 内存管理 3.现代 C++ 进阶：模板元编程与函数式编程 4.编译器如何自动优化：从汇编角度看 C++ 5.C++11 起的多线程编程：从 mutex 到无锁并行 6.并行编程常用框架： OpenMP 编译器，是一个根据源代码生成机器码的程序。 • > g++ main.cpp -o a.out • 该命令会调用编译器程序 g++ ，让他读取 main.cpp 中的字符串（称为源码），并根据 C+ + 标准生成相应的机器指令码，输出到 a.out 这个文件中，（称为可执行文件）。 • > ./a.out • 之后执行该命令，操作系统会读取刚刚生成的可执行文件，从而执行其中编译成机器码， 调用系统提供的 printf 函数，并在终端显示出 可以自动检测当前的编译器，需要添加哪些 flag 。比如 OpenMP ，只需要在 CMakeLists.txt 中指明 target_link_libraries(a.out OpenMP::OpenMP_CXX) 即可。 输出的可执行文件 输入的多个源文件 CMake 的命令行调用 • 读取当前目录的 CMakeLists.txt ，并在 build 文件夹下生成 build/Makefile ： • > cmake

类型，以及标准库的具体实现。 数组作为函数参数和返回有哪些坑？ 函数需要输入或输出数组？分类讨论 • 第一种情况，函数只是读取这个数组，不修改数组： • void func(const T* data, size_t size); • 例子：在一个 char 数组中查找特定元素的 memchr 函数。 函数需要输入或输出数组？分类讨论 • 第二种情况，函数只是修改了这个数组，长度是不变的： • void func(T* data, size_t size); • 例子：把一个 char 数组中所有元素填充特定值的 memset 函数。 函数需要输入或输出数组？分类讨论 • 第三种情况，函数创建了这个数组，长度是可变的： • T* func(size_t* psize); • 这里我们是在 func 内部调用了 malloc ，当然我们需要告诉调用者去 free 我们返回的指 stbi_free 释放他返回的指 针）。 函数需要输入或输出数组？分类讨论 • 第三种情况有一个更好的解决方案，那就是分成两个函数： • size_t func_calc_size(); • void func(T* data); • 第一个函数预先计算出大小，第二个函数才实际把值写入到数组。 • 也可以把他们融合成一个函数方便管理： • size_t func(T* data); •

系统优化：硬件、架构  服务优化 服务优化  应用优化 应用优化 MySQL MySQL 优化方式 优化方式 影响性能的因素 影响性能的因素 应用程序 应用程序 查询 查询 事务管理 事务管理 数据库设计 数据库设计 数据分布 数据分布 网络 网络 操作系统 操作系统 硬件 硬件  使用好的硬件，更快的硬盘、大内存、多核 使用好的硬件，更快的硬盘、大内存、多核 sql-ex plain-slow -log – – 德国工程师使用 德国工程师使用 Perl Perl 开发的把 开发的把 Slow Log Slow Log 输出到屏幕，功能简单 输出到屏幕，功能简单  mysql-log-filter - Google code - Google code 上一个开源产品，报表 上一个开源产品，报表 简洁 简洁

函子 functor 与 lambda 表达式知多少 6. 通过实战案例来学习 STL 算法库 7. C++ 标准输入输出流 & 字符串格式化 8. traits 技术，用户自定义迭代器与算法 9. allocator ，内存管理与对象生命周期 ASCII 码 第 1 章 计算机如何表达字符 https://zh.wikipedia.org/wiki/ASCII 官方推荐用 stringstream 取代 to_string • cout 这么方便，能不能让他不要直接输出到控制台，而是把结果存到一个字 符串呢？这正是字符串流 stringstream 的作用。 • 和 cout 完全一样，同样的 << 和 hex 选项。 • 但是他的输出会保存到一个字符串里。 • 调用成员函数 .str() 就能取出这个字符串了。 • 之后这个字符串就可以用作其他用途，比如 之后这个字符串就可以用作其他用途，比如 printf 打印，或者用于查询数据库，都没问题。 • 这里比较无聊，最后还是直接输出到了 cout 。 stringstream 也可以取代 stoi • 刚刚展示了 stringstream 模仿 cout 的方法。 • stringstream 也可以模仿 cin ，用 >> 即可。 • 总结： • << 可以模仿 cout ，取代 to_string 。 • >> 可以模仿

容器全家桶及其妙用举例 5. 函子 functor 与 lambda 表达式知多少 6. 通过实战案例来学习 STL 算法库 7. C++ 标准输入输出流 & 字符串格式化 8. traits 技术，用户自定义迭代器与算法 9. allocator ，内存管理与对象生命周期 set 和 vector 的区别 • 都是能存储一连串数据的容器 。 • 区别 1 ： set 会自动给其中的 元素从小到大排序，而 提供的运算符重载 具有此迭代器的容器 相应的 C++20 concept 输入迭代器 * （可读取）， != ， == ， ++ （一次 性） istream_iterator input_iterator 输出迭代器 * （可写入）， != ， == ， ++ （一次 性） back_insert_iterator output_iterator 前向迭代器 * ， != ， == ， ++ forward_list

分为前半段和后半段，前半段主要介绍现代 C++ ，后半段主要介绍并行编程与优化。 1.课程安排与开发环境搭建： cmake 与 git 入门 2.现代 C++ 入门：常用 STL 容器， RAII 内存管理 3.现代 C++ 进阶：模板元编程与函数式编程 4.编译器如何自动优化：从汇编角度看 C++ 5.C++11 起的多线程编程：从 mutex 到无锁并行 6.并行编程常用框架： OpenMP 运行结果 刚才的 BENCHMARK_MAIN 自动生成了一个 main 函数 ，从而生成一个可执行文件供你运行。运行后会得到测试 的结果打印在终端上。 命令行参数 他还接受一些命令行参数来控制测试的输出格式为 csv 等等，你可以调用 --help 查看更多用法。 CMake 中使用： find_package CMake 中使用：作为子模块 这个什么“勾勾”公司非要默认开启 tests ，导致需要去寻找 队列里取出数据，即“认领任务”。然后执行，执行 完毕后才去认领下一个任务，从而即使每个任务 工作量不一也能自动适应。 • 这种技术又称为线程池（ thread pool ），避免了 线程需要保存上下文的开销。但是需要我们管理 一个任务队列，而且要是线程安全的队列。 struct Task { int x0, y0; int nx, ny; }; std::queue q; 1 2 3 4

--gpu-code 等编 译 flag 版本号不要太新了 • 比如这里设置了 RTX3000 系列的架构版 本号 86 ，在 RTX2080 上就运行不出结 果。 • 最坑的是他不会报错！也不输出任何东西 ！就像没有那个 kernel 一样！所以一定 要注意调对你的版本号。否则就会这样 kernel 好像没有执行过一样，只有 CPU 上的代码被执行了。 指定多个版本号 • 可以指定多个版本号，之间用分号分割。 API 和这个很像，但毕竟没有 CUDA 可以直接在核函数里调用核函数并指定参数这么方便…… 不过，这个功能同样需要开启 CUDA_SEPARABLE_COMPILATION 。 第 2 章：内存管理 如何从核函数里返回数据？ • 我们试着把 kernel 的返回类型声明为 int ，试 图从 GPU 返回数据到 CPU 。 • 但发现这样做会在编译期出错，为什么？ • 刚刚说了 kernel 类型的正弦函数，而我 们需要的 sinf 是 float 类型的正弦函数。可 不要偷懒少打一个 f 哦，否则影响性能。 • 完成同步之后，和 CPU 算出来的比较差值， 看看 GPU 算的是否准确无误，从右边的输出 可以看到基本是一致的。 测试一下时间 • 使用第六节课中的 ticktock.h 测试一下 CPU 和 GPU 的用时。 • 注意，这里一定要把 TOCK 放到同步之 后。原因之前说过，因为对