Senior C++ Developer

std::thread

std::thread — это класс из стандартной библиотеки С++, который представляет собой поток выполнения. Потоки выполнения — это независимые единицы, которые могут выполняться параллельно друг с другом.

Чтобы создать поток, можно использовать конструктор класса std::thread. Конструктор принимает в качестве аргумента указатель на функцию или объект, который будет выполняться в потоке.

В примере на картинке функция foo() будет выполняться в отдельном потоке. После создания потока мы вызываем его метод join(), чтобы дождаться его завершения.

#для_начинающих

#вопросы_с_собеседований
Объясните концепцию и применение шаблонов политик в C++ и как они способствуют принципам проектирования, основанным на композиции вместо наследования

Шаблоны политик в C++ представляют собой технику проектирования, при которой поведение класса параметризуется через шаблоны. Это позволяет программистам выбирать или изменять аспекты поведения класса на этапе компиляции, вставляя разные "политики" — это могут быть классы или функции, определяющие определённые аспекты поведения. Этот подход способствует гибкости и повторному использованию кода, позволяя композицию поведения вместо жёсткого наследования. Он также помогает уменьшить связность кода и увеличивает его модульность, поскольку изменения в одной политике не влияют на другие.

input_iterator

В C++ понятие итератора используется для доступа к элементам контейнера. Итераторы могут быть разных типов, каждый из которых имеет свои собственные свойства и ограничения.

Итератор input_iterator представляет собой итератор, который может только читать значения элементов контейнера. Он не может их изменять.

Итераторы input_iterator должны удовлетворять следующим требованиям:
— Они должны поддерживать оператор *, который возвращает значение элемента, на который указывает итератор.
— Они должны поддерживать оператор ++, который перемещает итератор на следующий элемент контейнера.

#для_начинающих

std::semaphore

std::semaphore — это класс шаблона в C++ <semaphore>, представляющий собой примитив синхронизации, который позволяет контролировать доступ к совместно используемым ресурсам. В отличие от std::mutex, std::semaphore позволяет более чем одному потоку одновременно обращаться к одному и тому же ресурсу, но не более, чем указано в конструкторе.

std::semaphore имеет два основных метода:

acquire() — блокирует поток, пока значение счетчика семафора не станет ненулевым.
release() — увеличивает значение счетчика семафора на единицу.

В примере на картинке два потока пытаются получить доступ к ресурсу. Первый поток получает доступ к ресурсу, используя acquire(), и освобождает его, используя release(). Второй поток также пытается получить доступ к ресурсу, но блокируется, пока первый поток не освободит его. После того, как первый поток освободит ресурс, второй поток также сможет получить к нему доступ.

#для_продвинутых

std::sort

std::sort — это функция стандартной библиотеки C++, которая сортирует диапазон элементов. Функция принимает три параметра:

Начальный итератор — указывает на начало диапазона элементов, который необходимо отсортировать.
Конечный итератор — указывает на конец диапазона элементов, который необходимо отсортировать.
Компаратор — функция, которая определяет, какой элемент из двух меньше или равен другому.

Если компаратор не указан, то функция использует стандартную лексикографическую сортировку.

#для_продвинутых

Функция strlen()

Функция strlen() в языке программирования C++ используется для определения длины строки. Она принимает в качестве аргумента указатель на строку и возвращает значение типа size_t, которое представляет собой количество символов в строке, включая нулевой символ \0, который завершает строку.

Синтаксис функции strlen():

size_t strlen(const char* str);

Аргументы:
str — указатель на строку, длина которой должна быть определена.

Возвращаемое значение:
Количество символов в строке, включая нулевой символ \0.

std::utility

std::utility — это пространство имен в стандартном заголовочном файле <utility>, которое содержит шаблоны функций и классов, которые предоставляют различные полезные утилиты для работы с данными.

Одним из наиболее важных шаблонов в std::utility является шаблон класса pair, который представляет собой пару значений. pair может использоваться для хранения двух значений любого типа.

#для_продвинутых

std::greater

Шаблон std::greater представляет собой функциональный объект, который используется для сравнения двух объектов по возрастанию. Он является базовым классом для всех функциональных объектов, которые выполняют сравнение по возрастанию, например, std::less, std::greater_equal, std::less_equal.

Функциональный объект std::greater имеет один метод, operator(), который принимает два аргумента типа T и возвращает значение типа bool. Значение true возвращается, если первый аргумент больше второго, и значение false — в противном случае.

#для_продвинутых

Функция std::adjacent_difference()

Функция std::adjacent_difference() из библиотеки стандартных алгоритмов C++ вычисляет последовательные различия между каждым элементом и его предшественником в входном диапазоне. Результаты выводятся в диапазон назначения.

Сигнатура функции:

template <class InputIt, class OutputIt>
OutputIt adjacent_difference(InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first);

#для_продвинутых

std::nexttoward()

Функция std::nexttoward() возвращает следующее представимое значение после x в направлении y. Эта функция ведет себя аналогично функции std::nextafter(), но с потенциально более точным y.

Функция принимает два аргумента:

x — базовое значение
y — значение, к которому приближается возвращаемое значение

Если оба аргумента равны, функция возвращает y, преобразованное к типу возвращаемого значения.

Возвращаемое значение:

Следующее представимое значение после x в направлении y.
Если x — это наибольшее конечное значение, представимое в типе, и результат бесконечен или не представим, возникает ошибка переполнения диапазона.

#для_продвинутых

#вопросы_с_собеседований
Что такое динамический анализатор кода? Какие знаете?

Динамический анализатор кода C++ - это инструмент или программное обеспечение, которое анализирует код C++ во время выполнения или исполнения. Он выполняет различные проверки и инспекции кода для обнаружения потенциальных проблем, ошибок, утечек памяти, узких мест в производительности или других проблем во время выполнения. В отличие от статического анализа кода, который анализирует код без его выполнения, динамический анализ дает представление о поведении кода во время его выполнения.

Примеры:

Valgrind: Это мощный инструмент динамического анализа, в него входит Memcheck, который обнаруживает утечки памяти, некорректные обращения к памяти и другие ошибки, связанные с памятью.

AddressSanitizer (ASan): Это детектор ошибок памяти, встроенный в компиляторы Clang и GCC. Он обнаруживает такие ошибки памяти, как переполнение буфера, использование после освобождения и т.д. ASan проверяет код во время компиляции, внедряя проверки во время выполнения.

Dr. Memory: Это инструмент отладки памяти для Windows и Linux. Он обнаруживает такие ошибки, как утечки памяти, незаконный доступ к памяти и неинициализированное чтение памяти.

GNU Electric Fence: Это инструмент отладки, который помогает обнаружить переполнения буфера и другие ошибки, связанные с памятью. Он использует технику под названием "защитные страницы" для защиты выделения памяти и обнаружения незаконных обращений.

#вопросы_с_собеседований
Как разработать систему плагинов на С++?

Разработка системы подключаемых модулей на C++ включает в себя создание структуры, позволяющей динамическую загрузку и обнаружение подключаемых модулей во время выполнения.
Ниже приведен обзор соответствующих шагов:

1. Определите интерфейс подключаемых модулей: Этот интерфейс должен определять набор функций или классов, которые должны реализовывать подключаемые модули.

2. API для плагинов: Создайте API, который облегчает загрузку и управление подключаемыми модулями.

3. Динамическая загрузка библиотек: Используйте механизм динамической загрузки библиотек операционной системы для загрузки подключаемых модулей во время выполнения.

4. Обнаружение плагинов: Реализуйте механизм для обнаружения и регистрации доступных подключаемых модулей во время выполнения.

5. Жизненный цикл плагина: Определите жизненный цикл плагинов, включая инициализацию, настройку и очистку.

6. Связь с плагинами: Разработайте механизм связи между приложением и подключаемыми модулями. Это может быть достигнуто с помощью вызовов функций, обратных вызовов, систем событий или передачи сообщений, в зависимости от требований вашей системы плагинов.

7. Обработка ошибок: Реализуйте механизмы обработки ошибок для разрешения таких ситуаций, как неудачная загрузка плагина, несовместимые версии плагинов или ошибки времени выполнения плагинов. Это обеспечивает надежность и стабильность системы плагинов.

Стоит отметить, что разработка системы плагинов может быть сложной задачей, и есть существующие фреймворки и библиотеки, которые могут помочь упростить этот процесс. Некоторые популярные варианты в C++ включают Boost.Extension, Poco Foundation и Qt's Plugin System. Эти фреймворки предоставляют абстракции и инструменты для создания систем плагинов и могут сэкономить время и усилия разработчиков.

Не забывайте учитывать аспекты безопасности при разработке системы подключаемых модулей, поскольку загрузка внешнего кода может привести к потенциальным уязвимостям.

#вопросы_с_собеседований
Что такое барьеры памяти?

В C++ барьеры памяти являются механизмами синхронизации, используемыми для контроля порядка и видимости операций с памятью в многопоточных программах. Они гарантируют, что операции с памятью выполняются в определенном порядке и что эффекты одной операции видны другим потокам предсказуемым образом.

Существует несколько типов барьеров памяти, которые можно использовать в C++:

- Барьер приобретения: Гарантирует, что последующие операции с памятью не могут быть переупорядочены до барьера.

- Барьер освобождения: Гарантирует, что предшествующие операции с памятью не могут быть переупорядочены после барьера.

- Полный барьер памяти: Обеспечивает семантику как приобретения, так и освобождения.

- Барьер чтения-записи: Гарантирует, что предшествующие операции чтения не могут быть переупорядочены последующими операциями записи.

В C++ барьеры памяти обычно реализуются с помощью атомарных операций или примитивов синхронизации, предоставляемых языком, таких как std::atomic_thread_fence, std::atomic_signal_fence, или мьютексов и переменных состояния.

#вопросы_с_собеседований
Что такое CI/CD и какие преимущества дает разработчику?

CI/CD означает непрерывную интеграцию и непрерывное развертывание. Это набор практик и инструментов, используемых в разработке программного обеспечения для автоматизации процесса создания, тестирования и развертывания приложений.

Непрерывная интеграция включает в себя интеграцию изменений кода от нескольких разработчиков в общий репозиторий часто, как правило, несколько раз в день. Каждая интеграция запускает автоматизированный процесс сборки и тестирования для раннего обнаружения и решения проблем интеграции.

Непрерывное развертывание (или Continuous Delivery) направлено на автоматизацию процесса развертывания программного обеспечения в производственных средах. Он включает в себя автоматизацию шагов, необходимых для упаковки, развертывания и настройки приложения.

Вот некоторые преимущества CI/CD для разработчиков C++:

1. Раннее обнаружение ошибок.
2. Более быстрый цикл обратной связи.
3. Качество и ремонтопригодность кода.
4. Сотрудничество и коммуникация между разработчиками.
5. Автоматизация сборки, тестирования и развертывания кода.
6. Непрерывное развертывание.
7. Масштабируемость.

Движок C3D Vision управляет отображением 3D-текстур «на лету»

Texture3D представляет стандартный C++ класс и служит для обработки 3D-текстур.

Смотреть статью

std::conditional_variable

std::condition_variable является частью стандартной библиотеки и позволяет потоку ожидать наступления определенного условия перед продолжением выполнения.

Основной метод std::condition_variable - это wait(), который блокирует вызывающий поток до тех пор, пока другой поток не оповестит его с помощью метода notify_one() или notify_all(). Когда вызывается wait(), текущий поток освобождает блокировку, которая должна быть захвачена вместе с вызовом wait(), и ожидает, пока другой поток не вызовет один из методов оповещения. После получения оповещения поток пробуждается и пытается повторно захватить блокировку, и если блокировка успешно захватывается, поток может продолжить свою работу.

В этом примере создается поток workerThread, который ожидает сигнала от основного потока. Основной поток засыпает на 2 секунды, а затем устанавливает флаг ready в true и оповещает ожидающий поток с помощью notify_one(). workerThread пробуждается и выводит сообщение в консоль.

std::async

В C++ std::async - это шаблон функции, предоставляемый стандартной библиотекой <future>. Он используется для асинхронного выполнения функции или вызываемого объекта и получения объекта future, представляющего результат вычислений.

Функция std::async создает новый поток или использует существующий поток из пула потоков реализации для выполнения поставленной задачи. Она возвращает объект std::future, который можно использовать для получения результата или статуса вычисления.

В этом примере функция AddNumbers выполняется асинхронно с использованием std::async. Она принимает два целых числа в качестве аргументов и возвращает их сумму. Функция std::async вызывается с помощью AddNumbers и аргументов 5 и 10.
Функция std::async возвращает объект std::future<int>, который представляет собой результат вычисления. Вызывая функцию get() на объекте future, мы блокируем выполнение до завершения вычислений и получаем результат.

#вопросы_с_собеседований
Какой код выполняется до функции main?

Ответ:
Конструкторы глобальных объектов.