در دنیای امروزی نرم‌افزار، برنامه‌هایی که قادر به انجام چندین کار به صورت همزمان هستند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. این برنامه‌ها می‌توانند سرعت پردازش اطلاعات را به طور چشمگیری افزایش دهند و تجربه کاربری بهتری را ارائه کنند. دوره برنامه‌نویسی همزمان و موازی با سی‌پلاس‌پلاس (بخش اول) که بر روی یک فلش مموری ۳۲ گیگابایتی عرضه می‌شود، به شما کمک می‌کند تا مهارت‌های لازم برای توسعه این نوع برنامه‌ها را کسب کنید.

برنامه‌نویسی همزمان و موازی به شما امکان می‌دهد تا:

• از تمام ظرفیت پردازنده‌های چند هسته‌ای استفاده کنید.
• زمان پاسخ‌دهی برنامه‌های خود را کاهش دهید.
• برنامه‌هایی با کارایی بالاتر و مقیاس‌پذیری بهتر ایجاد کنید.
• مسائل پیچیده را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کرده و به صورت همزمان حل کنید.

این مهارت‌ها برای توسعه‌دهندگان نرم‌افزار، به‌ویژه در زمینه‌هایی مانند بازی‌سازی، هوش مصنوعی، و پردازش داده‌های بزرگ، بسیار ارزشمند هستند.

این دوره جامع، شما را با مفاهیم اساسی و تکنیک‌های پیشرفته برنامه‌نویسی همزمان و موازی با استفاده از زبان سی‌پلاس‌پلاس آشنا می‌کند. برخی از مهم‌ترین مباحثی که در این دوره پوشش داده می‌شوند عبارتند از:

• مفاهیم پایه: آشنایی با مفاهیم همروندی (Concurrency) و موازات (Parallelism)، نخ‌ها (Threads)، و فرآیندها (Processes).
• مدیریت نخ‌ها: نحوه ایجاد، مدیریت، و هماهنگ‌سازی نخ‌ها در سی‌پلاس‌پلاس.
• قفل‌ها و mutexها: استفاده از قفل‌ها (Locks) و mutexها برای جلوگیری از شرایط مسابقه (Race Conditions) و تضمین دسترسی امن به منابع مشترک.
• متغیرهای اتمی: کار با متغیرهای اتمی (Atomic Variables) برای انجام عملیات‌های اتمی و جلوگیری از مشکلات همروندی.
• شرایط متغیر: استفاده از شرایط متغیر (Condition Variables) برای هماهنگ‌سازی نخ‌ها و انتظار برای وقوع رویدادهای خاص.
• آینده‌ها و وعده‌ها: آشنایی با آینده‌ها (Futures) و وعده‌ها (Promises) برای مدیریت عملیات‌های ناهمزمان و دریافت نتایج آن‌ها.
• استخرهای نخ: ایجاد و مدیریت استخرهای نخ (Thread Pools) برای بهبود کارایی برنامه‌های موازی.
• کتابخانه‌های موازی‌سازی: معرفی کتابخانه‌های استاندارد سی‌پلاس‌پلاس برای موازی‌سازی، مانند <execution> و OpenMP.
• اشکال‌زدایی برنامه‌های همزمان: تکنیک‌ها و ابزارهای مورد نیاز برای اشکال‌زدایی برنامه‌های همزمان و شناسایی مشکلات همروندی.
• الگوهای طراحی موازی: بررسی الگوهای طراحی رایج برای برنامه‌های موازی، مانند Producer-Consumer و MapReduce.

این دوره به صورت جامع و ساختاریافته طراحی شده است تا یادگیری را برای شما آسان‌تر کند. دوره شامل بخش‌های زیر است:

• بخش اول: مقدمه‌ای بر همروندی و موازات: در این بخش، با مفاهیم اساسی همروندی و موازات، تفاوت‌های آن‌ها، و اهمیت آن‌ها در برنامه‌نویسی مدرن آشنا می‌شوید.
• بخش دوم: نخ‌ها در سی‌پلاس‌پلاس: این بخش به نحوه ایجاد، مدیریت، و هماهنگ‌سازی نخ‌ها در سی‌پلاس‌پلاس اختصاص دارد.
• بخش سوم: مدیریت دسترسی به منابع مشترک: در این بخش، با تکنیک‌های مختلف مدیریت دسترسی به منابع مشترک، مانند قفل‌ها، mutexها، و متغیرهای اتمی، آشنا می‌شوید.
• بخش چهارم: هماهنگ‌سازی نخ‌ها: این بخش به نحوه هماهنگ‌سازی نخ‌ها با استفاده از شرایط متغیر، آینده‌ها، و وعده‌ها اختصاص دارد.
• بخش پنجم: الگوهای طراحی موازی: در این بخش، با الگوهای طراحی رایج برای برنامه‌های موازی، مانند Producer-Consumer و MapReduce، آشنا می‌شوید.
• بخش ششم: کتابخانه‌های موازی‌سازی: در این بخش، کتابخانه‌های استاندارد سی‌پلاس‌پلاس برای موازی‌سازی، مانند <execution> و OpenMP، معرفی می‌شوند.
• بخش هفتم: اشکال‌زدایی برنامه‌های همزمان: این بخش به تکنیک‌ها و ابزارهای مورد نیاز برای اشکال‌زدایی برنامه‌های همزمان و شناسایی مشکلات همروندی اختصاص دارد.

هر بخش شامل ویدئوهای آموزشی، مثال‌های عملی، و تمرین‌های تعاملی است تا به شما در یادگیری مفاهیم کمک کند.

برای بهره‌مندی کامل از این دوره، شما نیاز به دانش پایه‌ای از زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس دارید. آشنایی با مفاهیم زیر ضروری است:

• متغیرها و انواع داده
• حلقه‌ها و شرط‌ها
• توابع
• اشاره‌گرها و حافظه پویا
• کلاس‌ها و اشیاء

اگر با این مفاهیم آشنایی ندارید، توصیه می‌شود قبل از شروع این دوره، یک دوره مقدماتی سی‌پلاس‌پلاس را بگذرانید.

با گذراندن این دوره، شما قادر خواهید بود:

• برنامه‌هایی با کارایی بالاتر و مقیاس‌پذیری بهتر ایجاد کنید.
• از تمام ظرفیت پردازنده‌های چند هسته‌ای استفاده کنید.
• زمان پاسخ‌دهی برنامه‌های خود را کاهش دهید.
• مسائل پیچیده را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کرده و به صورت همزمان حل کنید.
• مهارت‌های خود را در زمینه برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس ارتقا دهید.
• فرصت‌های شغلی جدیدی را در زمینه‌هایی مانند بازی‌سازی، هوش مصنوعی، و پردازش داده‌های بزرگ به دست آورید.

این دوره، یک سرمایه‌گذاری ارزشمند برای آینده شغلی شما در دنیای برنامه‌نویسی است.

برای درک بهتر مفاهیم برنامه‌نویسی موازی، یک مثال ساده را بررسی می‌کنیم: محاسبه حاصل جمع عناصر یک آرایه بزرگ به صورت موازی. به جای اینکه یک نخ تمام عناصر آرایه را جمع کند، می‌توانیم آرایه را به بخش‌های کوچکتر تقسیم کرده و هر بخش را به یک نخ جداگانه اختصاص دهیم. در نهایت، نتایج حاصل از هر نخ را با هم جمع می‌کنیم تا حاصل جمع کل آرایه به دست آید.

این روش به طور قابل توجهی زمان محاسبه را کاهش می‌دهد، به‌ویژه برای آرایه‌های بسیار بزرگ.

این مثال ساده، قدرت و پتانسیل برنامه‌نویسی موازی را نشان می‌دهد. در طول دوره، مثال‌های پیچیده‌تر و کاربردی‌تری را بررسی خواهیم کرد.

این دوره به صورت کامل بر روی یک فلش مموری ۳۲ گیگابایتی با کیفیت بالا ارائه می‌شود. این امر به شما امکان می‌دهد تا به محتوای دوره در هر زمان و مکانی دسترسی داشته باشید، بدون نیاز به اتصال به اینترنت. فلش مموری همچنین شامل فایل‌های تمرین، کد نمونه، و اسناد تکمیلی است.

دسترسی آسان و آفلاین به تمام محتوای دوره، یادگیری را برای شما راحت‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌کند.