Расширение CUDA

CUDA extension позволяет использовать функции NVIDIA CUDA в C++ коде. Оно предоставляет библиотеку из заголовочных файлов и библиотеку объектных файлов для компиляции. Преимущества использования расширения CUDA:

- возможность использования мощностей графического процессора (GPU) для ускорения вычислений;
- удобный синтаксис и возможность использования функций CUDA в C++ коде;
- поддержка различных операционных систем (Windows, Linux, macOS).

В данном примере мы объявляем ядро (kernel) add, которое складывает два числа и записывает результат в указатель c. Затем мы выделяем память на устройстве (GPU) для переменной dev_c, вызываем ядро add, копируем результат в переменную c на хосте (CPU) и освобождаем память, выделенную на устройстве.

Coroutine

Корутины - это новый механизм в языке С++, который позволяет приостанавливать выполнение функции и возобновлять его с того же места позже.
Это особенно полезно в асинхронном программировании, когда нужно выполнить длительную операцию без блокировки потока выполнения. Корутины были добавлены в язык в стандарте C++20.

Данный пример демонстрирует создание генератора чисел Фибоначчи с использованием корутин. В функции fib происходит вычисление чисел Фибоначчи, при этом выполнение функции приостанавливается с помощью ключевого слова co_yield, когда нужно вернуть результат. В функции main происходит использование генератора для вывода первых 10 чисел Фибоначчи на экран.

ext_aggregate

В стандарте C++17 появилась новая возможность для инициализации агрегатных объектов - ext_aggregate. Данная функциональность позволяет создавать объекты с помощью инициализации, используя списки инициализации.

В данном примере мы создаем объект типа Person с помощью инициализации переменных через ext_aggregate. Используя точки и имена переменных, мы можем явно указать, какое значение присваивается каждой переменной.

Ранее в C++ для инициализации агрегатных объектов использовались фигурные скобки, которые позволяли инициализировать объекты только в том порядке, в котором объявлены переменные в структуре.
ext_aggregate позволяет инициализировать переменные в любом порядке, что делает код более читабельным и гибким.

RPC (Remote Procedure Call)

Это технология межпроцессного взаимодействия, которая позволяет вызывать процедуры на удаленном компьютере, как если бы они были локальными.

Существует несколько библиотек для RPC в C++, включая:

- Apache Thrift
- gRPC
- ONC/RPC
- XML-RPC++

Каждая из этих библиотек имеет свои особенности и применяется в разных случаях. Например, Apache Thrift обычно используется для создания кросс-языковых приложений, а gRPC - для создания масштабируемых и быстрых приложений на основе протокола HTTP/2.

В этом примере кода клиент использует gRPC для вызова удаленной процедуры SayHello на сервере. Он создает объект GreeterClient, который использует gRPC для установления связи с удаленным сервером и вызова метода SayHello. Затем клиент получает ответ от сервера и выводит его на экран.

SIMD (Single Instruction Multiple Data)

Это технология, позволяющая одновременно выполнять одну и ту же операцию над несколькими наборами данных. В современных процессорах SIMD-инструкции реализованы для ускорения работы с векторными операциями. В C++ SIMD-инструкции доступны через библиотеку immintrin.h

В данном примере функция addVectors принимает на вход указатели на три массива a, b и c, каждый из которых содержит 8 элементов типа float. С помощью функции _mm256_loadu_ps происходит загрузка первого и второго векторов в регистры, затем с помощью функции _mm256_add_ps происходит их покомпонентное сложение. Результат сохраняется в третий вектор с помощью функции _mm256_storeu_ps

#вопросы_с_собеседований
Как тестировать закрытые методы?

Проверка закрытых методов в C++ может быть осуществлена путем написания тестовых случаев, которые используют публичные методы, которые в свою очередь вызывают закрытые методы. Этот подход называется "тестирование черного ящика" и позволяет тестировать функциональность закрытых методов, не раскрывая их реализацию.

Спецификатор thread_local

Спецификатор thread_local позволяет создавать переменные, которые будут иметь своё значение для каждого потока, в который они будут загружены. То есть, каждый поток будет иметь свою собственную копию этой переменной.

Это может быть полезным в ситуациях, когда необходимо иметь глобальную переменную, доступную для каждого потока, но значение этой переменной должно быть уникальным для каждого потока.

В данном примере мы создали переменную x с помощью спецификатора thread_local. Затем мы создали функцию increment(), которая инкрементирует значение переменной x и выводит его на экран.

В функции main() мы создали два потока и передали им функцию increment(). Каждый поток будет иметь свою собственную копию переменной x, поэтому при выполнении функции increment() в каждом потоке будет изменяться только своя копия переменной x. После выполнения обоих потоков мы ожидаем завершения их работы с помощью метода join().

#вопросы_с_собеседований
Напишите базовую реализацию std::shared_ptr.

std::shared_ptr - умный указатель, который позволяет разделять владение объектом между несколькими shared_ptr. Когда последний shared_ptr уничтожается, он автоматически удаляет объект.

KISS (Keep it Simple, Stupid)

Этот принцип программирования подразумевает использование наиболее простых и понятных решений. В С++ этот принцип может быть применен в различных областях, включая проектирование алгоритмов, написание кода и дизайн классов.

При проектировании алгоритмов важно использовать простые и понятные методы, которые легко понимаются другими программистами.

При написании кода важно использовать простые и понятные функции, которые выполняют только одну операцию. Например, вместо написания одной сложной функции, которая выполняет множество операций, можно написать несколько простых функций, которые выполняют каждую операцию отдельно.

При дизайне классов важно использовать простые и понятные методы, которые выполняют только одну операцию. Например, вместо создания одного сложного класса, который выполняет множество операций, можно создать несколько простых классов, каждый из которых выполняет отдельную операцию.

*На изображении представлен класс, удовлетворяющий принципу KISS

execution policy для параллельных алгоритмов

Execution policy в C++ - это новшество, введенное в стандарте языка C++17. Это механизм, который позволяет выбрать, как именно должны выполняться алгоритмы в стандартной библиотеке: последовательно или параллельно.

Существуют три варианта execution policy:

- seq: выполняет алгоритм последовательно.
- par: выполняет алгоритм параллельно, используя все доступные ядра процессора.
- par_unseq: выполняет алгоритм параллельно и может использовать неупорядоченное исполнение.

Execution policy может быть использован в комбинации с многими алгоритмами в стандартной библиотеке, такими как std::for_each, std::transform, std::reduce и другими. Например, код выше выполняет алгоритм std::for_each параллельно.

#вопросы_с_собеседований
Почему рекомендуется не использовать паттерн Singleton?

Singleton гарантирует, что класс имеет только один экземпляр и обеспечивает глобальную точку доступа к нему. Однако паттерн Singleton часто критикуют и не рекомендуют использовать по нескольким причинам:

1. Глобальное состояние: Singleton вносит глобальное состояние в приложение, что может привести к тесной связи между классами и затруднить рассуждения о поведении системы.

2. Скрытие зависимостей: Singleton скрывает зависимости, затрудняя понимание и рассуждения о взаимодействии между различными компонентами системы.

3. Сложности тестирования: Singleton может усложнить модульное тестирование. Поскольку он полагается на глобальное состояние, становится трудно изолировать и тестировать отдельные компоненты по отдельности. Это может привести к зависимостям и сделать тесты более хрупкими.

4. Безопасность потоков: Экземпляры Singleton могут создавать проблемы с безопасностью потоков. Если несколько потоков пытаются одновременно получить доступ или изменить Singleton, это может привести к неопределенному поведению. А дополнительное обеспечение безопасности потоков добавляет сложности и может повлиять на производительность.

You Ain't Gonna Need It (YAGNI)

You Ain't Gonna Need It (Вам это не понадобится) - это принцип разработки программного обеспечения, который поощряет простоту и избегает чрезмерной инженерии. принцип YAGNI побуждает разработчиков реализовывать только те функции, которые необходимы в данный момент, а не добавлять функциональность, которая может потребоваться в будущем, но в данный момент не нужна.

Вот ключевые аспекты применения принципа YAGNI:

- Минимализм: Пишите минимальный объем кода, необходимый для выполнения непосредственных требований.

- Избегайте спекулятивной разработки: Не реализуйте функции на основе спекулятивных будущих требований.

- Рефакторинг: Перерабатывайте код, чтобы удалить все ненужные или неиспользуемые функции. Это помогает сохранить код компактным и удобным для обслуживания.

- Разработка, управляемая тестами: Пишите тесты для проверки необходимых функций, а не обширного тестирования гипотетических функциональных возможностей.

Помните, что принцип заключается не в ограничении гибкости, а в принятии обоснованных решений, основанных на реальных требованиях.

Curiously Recurring Template Pattern (CRTP)

CRTP предполагает использование шаблонов и наследования для достижения формы статического полиморфизма. Он позволяет производному классу наследоваться от базового, который параметризуется самим производным классом в качестве аргумента шаблона.

В данном примере класс Base является шаблонным классом, который принимает производный класс (Derived1 или Derived2) в качестве аргумента шаблона. Класс Base предоставляет общую функциональность или интерфейс, который может быть настроен каждым производным классом.

Функция implementation() в базовом классе определяется как невиртуальная. Внутри функции implementation() используется static_cast<Derived*>(this) для приведения указателя к типу производного класса. Это позволяет каждому производному классу предоставлять свою собственную реализацию функции implementation().

Когда функция implementation() вызывается на экземпляре производного класса, она вызывает соответствующую реализацию в этом производном классе.

std::variant

Это фича C++17, обеспечивающая типобезопасное объединение, позволяющее хранить и манипулировать значениями разных типов в одном объекте. Она является частью стандартной библиотеки C++ и определена в заголовке <variant>.

Шаблонный класс std::variant похож на упрощенную версию union, но с дополнительной безопасностью типов и поддержкой различных операций.

Основными функциями std::variant являются index(), valueless_by_exception(), operator=, emplace.

В этом примере мы создаем объект var, который может содержать значения типов int, float или std::string. Мы присваиваем var различные значения и получаем их с помощью std::get.

Однако если мы попытаемся получить значение, используя неправильный тип (например, std::get<int>(var), когда вариант содержит std::string), это вызовет исключение std::bad_variant_access.

std::any

Это функция C++17, которая предоставляет безопасный с точки зрения типов контейнер для единичных значений любого типа. Она позволяет хранить и манипулировать значениями разных типов в одном объекте, подобно std::variant. Однако, в отличие от std::variant, который требует явного указания допустимых типов, std::any может хранить значения любого типа.

Класс std::any является частью стандартной библиотеки C++ и определяется в заголовке <any>. std::any предоставляет функции, такие как type(), has_value(), reset(), emplace() и другие, которые позволяют манипулировать и запрашивать хранимое значение.

В этом примере мы создаем объект val, который может хранить значения любого типа. Мы присваиваем val различные значения и извлекаем их с помощью std::any_cast и проверки типа с помощью typeid.

Однако при попытке извлечь значение, используя неправильный тип (в данном случае std::any_cast<int>), возникает исключение std::bad_any_cast, которое можно обработать с помощью try-catch.