Embedded Programmierung mit modernem C++

Sicherheitskritische Systeme

• Vereinheitlichte Initialisierung mit {} überall anwenden und dadurch die heimliche Verengung von Datentypen vermeiden
• Automatische Typableitung kennen lernen um Refaktoring von Code zu unterstützen und Variablen immer zu initialisieren
• Aufzählungen mit Gültigkeitsbereich als typsichere Variante zu klassischen Aufzählungen kennen lernen
• Mit nullptr Zeiger die Mehrdeutigkeiten der Zahl 0 und dem Makro NULL verhindern
• Benutzerdefinierte Literale einsetzen um Zahlen mit Einheiten zu verwenden
• Zusicherungen an den Code mit static_assert vom Compiler prüfen lassen

Hohe Performanz

• Selbst optimierenden Code mit Type-Traits implementieren
• Konstante Ausdrücke mit constexpr verwenden um teuere Berechnung auf die Compilezeit zu verschieben
• Durch den Umstieg von geordnete auf ungeordnete assoziative Container die Applikation deutlich beschleunigen
• Templates
  • Vermittlung der Grundlagen
  • Vorteile von Templates vorstellen
  • Vergleich von statischem Polymorphismus (Templates) mit dynamischen Polymorphismus (Objekt-Orientierung)

Eingeschränkte Ressourcen

• Move-Semantik einsetzen um
  • Teures Kopieren durch billiges Verschieben zu ersetzen
  • Daten nur dann zu erzeugen, wenn es unbedingt notwendig ist
  • Daten zu verschieben, die nicht kopiert werden können
• Perfekt Forwarding um Funktions-Argumente identisch weiterzureichen
• Speicherverwaltung
  • Den Einsatz von new und delete besser verstehen
  • placement new für besondere Einsatzzwecke verwenden
  • Speicherlöcher durch placement new finden
• Den neuen Container std::array kennen lernen, der die Speicher- und Laufzeitcharakteristik des C-Arrays mit dem Interface des C++-Vektors verbindet
• Smart Pointer
  • Exklusive Besitzverhältnisse mit std::unique_ptr
  • Geteilte Besitzverhältnisse mit std::shared_ptr
  • Zeitweise Besitzverhältnisse mit std::weak_ptr
  • Performanz- und Ressourcenvergleich der Smart Pointer

Mehrere Aufgaben gleichzeitig

• Das Speichermodell
  • Sequenzielle Konsistenz verstehen
  • Atomare Datentypen kennen lernen
• Threads
  • Erzeugen eines Threads
  • Lebenszeit eines Threads
  • Datenübergabe an einen Thread
• Gemeinsame von Threads verwendete Daten
  • Schutz mit Mutexen
  • Schutz mit Locks
• Daten thread-sicher initialisieren
  • Konstanten Ausdrücken
  • Die Funktion std::call_once und dem Flag std::once_flag
  • Statischen Variablen
• Thread lokale Variablen
• Bedingungsvariablen
  • Synchronisation von Threads
  • Gefahren von Bedingungsvariablen
• Task
  • std::async
  • std::packaged_task
  • std::promise und std::future