Ein Teil der Arbeit bei der effizienten Datenverarbeitung besteht darin, den Rechenaufwand und die Komplexität des Ausführungswegs zu reduzieren. Ein komplexer Ausführungsweg wird oft implementiert, um Designentscheidungen bei der Organisation von Softwarekomponenten zum Ausdruck zu bringen. In Form eines Ausführungsframeworks zur Kompilierungszeit bietet C++ eine Möglichkeit, diese Komplexität auf die Kompilierungsphase zu verlagern und die Ausführungsumgebung einfach und effizient zu halten.

Der Arbeitsspeicher ist eine der wichtigsten Ressourcen einer Rechnerplattform. In diesem Modul lernen Sie, wie der Arbeitsspeicher in der Programmiersprache C++ genutzt wird und wie der Zugriff auf den Arbeitsspeicher auf verschiedenen Arten von Rechnern funktioniert. Dieses Wissen werden Sie in Code umsetzen, der sowohl klar strukturiert als auch effizient ist.

Lernen Sie, Ihr Programm so zu betrachten, dass die entscheidende Hardware-Ressource – der Speicher – im Mittelpunkt Ihrer Überlegungen steht. Wenden Sie diese Prinzipien auf diskrete Ereignissysteme an, eine Problemlösungsstrategie mit Anwendungen in allen angewandten Bereichen der Wissenschaft. Verstehen Sie, dass datenorientierte Programmierung nicht im Widerspruch zur objektorientierten Programmierung steht, sondern vielmehr eine Möglichkeit bietet, Ihre Objekte so zu modellieren, dass Ihre Datenstruktur, Ihre Algorithmen und Ihre Hardware berücksichtigt werden.

Dieses Modul führt Sie in eine beeindruckende Funktion ein, die ab C++17 verfügbar ist: die Möglichkeit, einen Algorithmus mithilfe von parallelen C++-Algorithmen nahezu ohne Aufwand zu parallelisieren. Sie werden lernen, dass Sie durch einfache Änderungen eine um ein Vielfaches höhere Geschwindigkeit erzielen können, indem Sie Ihren Code auf Multi-Core-CPUs und auf GPUs ausführen. Sie werden sich noch einmal eingehend mit den Funktionsprinzipien von Computerspeichern befassen, um zu verstehen, wie sich erhebliche Leistungssteigerungen erzielen lassen, und Sie werden die Konzepte der datenorientierten Programmierung mit effizienter Parallelisierung verknüpfen.