Langages de programmation - Agenium Campus
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Langages de programmation
• L’offre AGENIUM CAMPUS
Sommaire • Cycle C++
• Autres langages
2
L’offre AGENIUM Campus
PRESENTATION
3
Informations Agenium Campus
Agenium Campus est un organisme de formation Certifié Taux de satisfaction des formations
DataDock depuis 2012 et Certifié QUALIOPI depuis le 08
mars 2021. Très satisfait Satisfait Insatisfait Très insatisfait
QUALIOPI a pour objectif d’attester la qualité du processus 2018 129,5 46,5 0 0
mis en œuvre par les prestataires de formation (ou action 70 20 0 0
concourant au développement des compétences), à l’aide 2019
d’une grille d’analyse individuelle des pratiques qui permet 2020 69 18 2 0
de répondre aux caractéristiques des critères de qualité :
faisabilité, acceptabilité, fréquence, potentiel d’amélioration
mesurabilité. Taux de satisfaction - Formations Agenium Campus
Nos salles de formations Très insatisfait
0%
Nos locaux sont situés principalement à Saint-Germain-en- Insatisfait
Non répondu
19%
Laye (78100), mais nous avons également des salles de 1%
formations disponibles sur le Plateau de Saclay à Gif-sur-
Yvette (91190) et également à Toulouse (31400) Satisfait
Très satisfait
19%
61%
Accès PMR
Nos locaux sont situés dans un bâtiment classé ERP 5,
facilitant l’accès des personnes en situation de mobilité
réduite (accès aux locaux, déplacement dans les locaux, …) Très satisfait Satisfait Insatisfait
4
Déroulement des formations
Agenium Campus propose des formations sur 3 Organisation des formations : toutes nos
niveaux : niveau 1 - Intermédiaire, niveau 2 - formations sont proposées en présentiel ou en
Avancé, et niveau 3 - Expert. distanciel.
Le niveau 1 – Intermédiaire, permet de reprendre Présentiel : les formations en présentiel peuvent se
les bases d’un langage de programmation. dérouler dans nos locaux ou bien sur site client.
Le niveau 2 – Avancé, permet de voir les fonctions Distanciel : les formations en distanciel se déroule
plus avancé d’un langage de programmation. sous forme de visio-conférence via l’application
TEAMS pour la partie théorique et via notre
Le niveau 3 – Expert, met en avant les fonctions plateforme LEARN pour la partie pratique
plus avancé du langage de programmation. (exécution de code et résultat en direct).
Type de formation : sur catalogue ou sur-mesure. Langue : nos formations sont dispensées en français
mais peuvent être également dispensées en anglais
(sur demande).
Ce catalogue comprend une liste non exhaustive de nos formations. Nous créons également des formations sur mesure en fonction des
besoins spécifiques de vos équipes, pour cela contacter notre service commercial.
5
C++
- Les bases du C++
- Intel oneAPI – DPC++
- Bonnes pratiques & performance en C++
- Design patterns & performance en C++
- Bonnes pratiques & Design patterns en C++
- Transition vers C++ 14/17
- Métaprogrammation
6
Les bases du C++
Objectif
Cette formation vise à maîtriser le langage C++, les différents paradigmes
de programmation : programmation impérative, objet, métaprogrammation
et la bibliothèque standard STL.
Niveau 1
Public
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs,
techniciens et scientifiques désirant s’initier au langage
C++ et sa bibliothèque standard.
INTERMÉDIAIRE
Pré requis
Une expérience de programmation dans un autre langage que C++ est
nécessaire.
Niveau de satisfaction : 4,8 / 5
7Fiche programme – réf. : CPP-LB
Introduction Bibliothèque standard (STL)
• Introduction • Bibliothèque standard STL
Bases • Conteneurs
• Bases • Itérateurs
• « Hello world » • Algorithmes
• Variables et constantes • Entrée / Sorties
• Structures conditionnelles • Smart pointers
• Fonctions • Pairs / Tuples
• Structures et classes Héritages / Polymorphisme
Généricité • Héritage / Polymorphisme
• Généricité • Héritage simple
• Fonctions génériques • Héritage multiple
• Classes génériques • Classe abstraite
• Templates variadiques • Interface
• Polymorphisme
8Intel oneAPI – DPC++
Objectif
Cette formation permet de se familiariser avec les produits/outils d’Intel
oneAPI comprenant notamment le nouveau langage de programmation
Data Parallel C++ (DPC++) offrant la possibilité d’offloader les données et
l’exécution vers des accélérateurs cibles tels que les CPU, GPU et FPGA.
Niveau 1
Public INTERMÉDIAIRE
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs, techniciens
et scientifiques désirant connaître les outils/produits d’Intel
oneAPI et principalement le développement de code Data
Parallel C++ (DPC++).
Pré requis
Niveau de satisfaction : 4,5 / 5
Pour suivre cette formation, les participants doivent disposer d’une
première expérience du langage C++ et une expérience en CUDA est un
plus.
9Fiche programme – réf. : INT-DPC
Introduction à oneAPI et DPC++ ▪ Classes SYCL Data parallel C++ : nouvelles
• Device fonctionnalités
▪ oneAPI • Device selector ▪ Unifed Shared Memory
▪ Intel oneAPI – Data Parallel C++ • Queue
• Qu’est-ce que c’est ?
• Kernel
▪ DPC++ / C++ Compiler • Initialisation
▪ Kernels parallèle • Types d’Unified Shared Memory
▪ Intel DPC++ Compatibility Tool
• Comparatif CUDA • Transfert de données explicite
▪ Intel VTune Profiler • Basic Parallel Kernel • Tranfert de données implicite
▪ Intel Advisor • ND-Range Kernel • Dépendance des données
• Hierarchical Kernel ₋ Wait
▪ Intel oneAPI Toolkits ₋ Depends_on
▪ Buffers et Accesseurs
₋ In_order
• Modèle buffers/accesseurs
Data parallel C++ : structure du • Bonnes pratiques
programme • Anatomie du code
▪ Sub groups
▪ Synchronisation des données • Qu’est-ce que c’est ?
▪ Présentation de SYCL • Execution asynchrone • Comment s’adaptent-ils au
• Description de SYCL • Host Accessors hardware ?
• Fonctions Lambda • Classe sub_group
▪ Bonnes pratiques
• Historique SYCL • Synchronization
• C++ Moderne • Opération shuffle
• Fonctions collectives
10Bonnes pratiques & performance en
C++
Objectif
Cette formation vise à comprendre le cycle de vie des objets en C++.
Connaître les bonnes pratiques pour écrire un code maintenable et
performant. Gagner en performance en écrivant un code parallèle. Niveau 2
Public AVANCÉ
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs,
ayant une bonne connaissance de base du C++.
Pré requis
Pour suivre cette formations, les participants doivent disposer d’une Niveau de satisfaction : 4,8 / 5
expérience de programmation en C++.
11Fiche programme – réf. : CPP-BPP
Module 1 : Cycle de vie des objets Règle du zéro Référence invalide Module 3 : Pour aller plus vite / loin
Valeurs, références et pointeurs ▪ Historique ▪ Exemple
Optimisation du compilateur
▪ Valeur ▪ Règles de 3, 5, 0 ▪ Extension de la durée de vie des
▪ Coder simple pour aller vite
• Types fondamentaux, variables temporaires
classes et structures
Comportement indéfinis ▪ Rappel des comportements
• Portée ▪ Itérateurs et modification de
indéfinis
▪ Définition & explication conteneur
• Cycle de vie
▪ Référence : définition ▪ Exemples Les outils pour mieux développer
Fuites mémoire
▪ Pointeur : définition ▪ Valgrind
▪ Définition / exemples
▪ Mémoire ▪ GDB
Module 2 : Bonnes pratiques ▪ Comment les éviter ?
• La pile / le tas ▪ Perf
• Implications sur la ▪ Présentation de Valgrind
performance Commentaires dans le code ▪ Godbolt
▪ Intention vs. description du code Accès mémoire non protégés
RAII Calculs parallèles
▪ Explications/intérêts
▪ Définition, exemple avec Principe of Least Astonishment ▪ Niveaux de parallélisme
std::vector ▪ Responsabilité de la ressource
Namespacing • Machines
▪ Avantages ▪ Alternatives (std::vector)
▪ Utilité par l’exemple • Processus
▪ Notes sur la performance ▪ Application aux conteneurs
• Cœurs
▪ Utilisation
Optimisation et élision des copies Std::shared_ptr vs. Std::unique_ptr • Instructions machine
▪ ADL (survol)
▪ Explication par l’exemple ▪ Designs de parallélisme
▪ Std::shared_ptr : définition et
▪ Condition Conversions implicites / explicites présentation • Threads
▪ Utilité ▪ Implicites • Tâches
▪ Std::unique_ptr : définition et
• Explications / exemple présentation ▪ Survol des outils de la STL
Transfert
• Dangers
▪ Explication par l’exemple ▪ Conseils
▪ Comment faire? ▪ Explicite
▪ Exemple de réalisation • Const/static/reinter
▪ Interaction avec l’élision & pret_cast/C cast
Contre-exemple
12Design Patterns & performance
en C++
Objectif
Cette formation vise à comprendre le cycle de vie des objets en C++.
Connaître les Design Patterns pour écrire un code maintenable et
performant. Gagner en performance en écrivant un code parallèle. Niveau 2
Public AVANCÉ
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs,
ayant une bonne connaissance de base du C++.
Pré requis
Pour suivre cette formation, les participants doivent disposer d’une Niveau de satisfaction : 4,8 / 5
expérience de programmation en C++.
13Fiche programme – réf. : CPP-DPP
Module 1 : Cycle de vie des objets Module 2 : Design patterns Module 3 : Performance et parallélisme
▪ Valeur, référence et pointeurs ▪ Présentation ▪ Optimisation du compilateur
• Présentation des Design Patterns • Exemples
▪ Transfert
• Critique des Design Patterns • Coder simple pour aller vite
• Exemple
• En pratique ▪ Notation UML simplifiée • Rappels sur les comportements
• Indéfinis
• Exemple de réalisation ▪ Méthodologie SOLID
• Contre-exemples • Single Responsability Principe ▪ Architecture moderne des processeurs
• Open/closed Principe
▪ Optimisation et élision des copies ▪ Array of structure vs Structure of arrays
• Liskov Substitution Principe
• Exemple
• Interface Segregation Principe ▪ Calculs parallèles
• Conditions
• Dependency Inversion Principe
• Utilité ▪ Design parallèle en C++
▪ Design patterns du C++ • Accès concurrents
▪ Règle du zéro • RAII • Passage de valeurs
▪ Comportements indéfinis • CRTP
• Définition ▪ Design patterns généraux
• Exemples • Itérateurs
• Observateur
▪ Programmation générique
• Singleton
• Stratégie
• Décorateur
• Visiteur
• Fabrique
• Fabrique abstraite
14Bonnes pratiques & design patterns
en C++
Objectif
Cette formation vise à comprendre le cycle de vie des objets en C++,
acquérir des bonnes pratiques pour produire un code maintenable,
consolider son code en reconnaissant des structures et des modèles
rencontrés fréquemment pour résoudre certains problèmes.
Niveau 2
Public
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs, AVANCÉ
ayant une connaissance de base du C++.
Pré requis
Pour suivre cette formations, les participants doivent disposer d’une
expérience de programmation en C++. Niveau de satisfaction : 4,8 / 5
15Fiche programme – réf. : CPP-BPDP
Module 1 : Cycle de vie des objets Règle du zéro Référence invalide Notation UML simplifiée
▪ Exemple
Valeurs, références et pointeurs ▪ Historique Méthodologie SOLID
▪ Extension de la durée de vie des
▪ Valeur ▪ variables temporaires
Règles de 3, 5, 0 ▪ Single Responsibility Principe
• Types fondamentaux, ▪ Itérateurs et modification de
classes et structures
Comportement indéfinis conteneur ▪ Open/Closed Principe
• Portée ▪ Liskov Subsitution Principe
• Cycle de vie ▪ Définition & explication Fuites mémoire
▪ Exemples ▪ Définition / exemples ▪ Interface Segregation Principe
▪ Référence : définition
▪ Pointeur : définition ▪ Comment les éviter ? ▪ Dependency Inversion Principe
▪ Mémoire ▪ Présentation de Valgrind
Module 2 : Bonnes pratiques Design Patterns du C++
• La pile / le tas Accès mémoire non protégés ▪ RAII
• Implications sur la Commentaires dans le code ▪ Explications/intérêts
performance ▪ CRTP
▪ Intention vs. description du code ▪ Responsabilité de la ressource
RAII ▪ Alternatives (std::vector) Design Patterns généraux
▪ Définition, exemple avec Principe of Least Astonishment ▪ Application aux conteneurs
std::vector ▪ Itérateur
▪ Avantages Namespacing Std::shared_ptr vs. Std::unique_ptr ▪ Observateur
▪ Notes sur la performance ▪ Utilité par l’exemple ▪ Std::shared_ptr : définition et ▪ Singleton
▪ Utilisation présentation
Optimisation et élision des copies ▪ Stratégie
▪ ADL (survol) ▪ Std::unique_ptr : définition et ▪ Décorateur
▪ Explication par l’exemple présentation
▪ Condition Conversions implicites / explicites ▪ Visiteur
▪ Conseils
▪ Utilité ▪ Implicites ▪ Fabrique
Module 3 : Performance et parallélisme
• Explications / exemple ▪ Fabrique abstraite
Transfert Présentation
• Dangers
▪ Explication par l’exemple ▪ Exemples
▪ Comment faire? ▪ Explicite
▪ Coder simple pour aller vite
▪ Exemple de réalisation • Const/static/reinter ▪ Rappels sur les comportements
▪ Interaction avec l’élision & pret_cast/C cast
▪ Indéfinis
Contre-exemple
16Transition vers C++ 14/17
Objectif
Cette formation permet d’approcher les éléments spécifiques des normes
C++14 et C++17 à partir d’une base de code C, C++98 ou C++11.
Niveau 2
Public
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs, techniciens,
et scientifiques désirant s’initier au langage C++ et sa
bibliothèque standard. AVANCÉ
Pré requis
Pour suivre cette formations, les participants doivent disposer d’une
expérience de programmation en C++.
Niveau de satisfaction : 4,9 / 5
17Fiche programme – réf. : CPP-14/17
Introduction La bibliothèque standard
• Historique du langage et positionnement dans l’écosystème • Séquences et algorithmes standards
logiciel actuel
• Fonctions anonymes
• C++ comme un langage multi-paradigmes
• Gestion du temps
• Axe de changement en C++14/17
• Outils pour le calcul numérique
Un langage plus simple
• Threads et calculs asynchrones
• Inférence de type
Programmation templates
• Boucles généralisées
• Inférence du type de retour
• Types énumérés
• Template variadique
• Liste d’initialisation
• Perfect Forwarding et références universelles
• Paires et tuples
• Alias de type
• Construction par délégation
• Introspection via les traits
• Gestion du polymorphisme : final, override
• Calcul à la compilation
Gestion des ressources
• Ivalue et rvalue
• Sémantique de transfert
• Principe de RAII
• Pointeurs à sémantique riche
• Règle du Zéro
18Métaprogrammation
Objectif
Cette formation permet de découvrir et de mettre en œuvre les idiomes
fondamentaux de la métaprogrammation en C++14 et en C++ 17.
Niveau 2
Public
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs, techniciens,
et scientifiques désirant s’initier au langage C++ et sa
bibliothèque standard. AVANCÉ
Pré requis
Pour suivre cette formations, les participants doivent disposer d’une
bonne maitrise du langage C++.
Niveau de satisfaction : 4,8 / 5
19Fiche programme – réf. : CPP-META
Introduction Manipulation de code
• Impact de la métaprogrammation C++ comme un langage • Duplication de code
méta-programmable
• Génération conditionnelle : Sfinae
Technique de base
• Génération conditionnelle : Tag
• Template de fonction et de base
• Dispatching
• Spécialisation et spécialisation partielle
• Génération : if constexpr
• Inférence du type de retour
Applications
• Template variadique
• Fonctions génériques contraintes
• Perfect Forwarding et références universelles
• Détections de plateformes
• Alias de type
• Programmation générative
Manipulation de type
• Notion de traits
• Introspection
• Génération de type
• Détection d’interface
• Erreur de compilation via static_assert
• Séquence de types et algorithmes associés
20Autres langages
- PYTHON : Premier pas vers Python
- CUDA : Programmation avec NVIDIA CUDA
- Calculs performants avec FORTRAN
21Premier pas vers Python
Objectif
Cette formation permet d’aborder les bases du langage Python en utilisant
la dernière version du langage.
Niveau 1
Public
Cette formation s’adresse aux développeurs,
techniciens et scientifiques désirant se familiariser avec les
INTERMÉDIAIRE
idiomes Python et développer une application en Python.
Pré requis
Pour suivre cette formations, les participants doivent disposer d’une
expérience d’un de programmation. Niveau de satisfaction : 4,5 / 5
22Fiche programme – réf. : PYT-PP
Introduction Bibliothèque standard
▪ Objet du langage ▪ Utiliser les fichiers
▪ Pourquoi un langage interprété ? ▪ Les arguments en ligne de commande
▪ La date et l’heure
Programmer en Python ▪ Génération de nombres aléatoires
▪ Prise en main de l’interpréteur ▪ Lecture et écriture de fichiers JSON et CSV
▪ Structures de contrôle
▪ Gestion des erreurs de syntaxe Structurer son programme Python
▪ Script vs module
Aspect impératif ▪ Notion de packages
▪ Principes généraux des fonctions ▪ Les Doc string
▪ Arguments de fonctions ▪ Le style PEP8
▪ Test unitaire et benchmark
Structures de données
▪ Chaine de caractères Aspect orienté objet
▪ Liste, Tuple, Dictionnaire ▪ Notion de classe
▪ Autres collections ▪ Données et fonctions membres
▪ Notion de visibilité
▪ Interface et héritage
23Programmation avec NVIDIA CUDA
Objectif
Cette formation permet de se familiariser avec les outils et stratégies de
programmation parallèle sur cartes graphiques programmables via le
langage CUDA.
Niveau 2
Public
Cette formation C++ s’adresse aux développeurs,
AVANCÉ
techniciens et scientifiques désirant connaître les principes
généraux des GPGPUs.
Pré requis
Une première expérience du langage C++ est nécessaire. Niveau de satisfaction : 5 / 5
24Fiche programme – réf. : CUDA-PROG
Introduction Stratégie d’optimisation
▪ Historique, évolution ▪ Adaptation de la configuration du kernel à
▪ Intérêts du GPU et de CUDA l’architecture
▪ Ecosystème matériel et logiciel ▪ Communication et synchronisation entre threads,
mémoire « shared »
▪ Recouvrement des calculs et communications
Architecture ▪ Exemples de stratégies d’optimisation
▪ Architecture d’une carte graphique : GPU et mémoire
▪ Architecture d’un GPU : organisation des cœurs,
mémoires (registres, shared, caches)
Le langage CUDA
▪ Code « host » et « device » (kernel)
▪ Gestion de la mémoire du GPU, communication entre
« host » et « device »
▪ Configuration et lancement d’un kernel
▪ Récupération des erreurs
▪ Mesure du temps des opérations sur la carte
graphique
▪ Portage d’un code CPU vers GPU
25Calculs performants avec FORTRAN
Objectif
Cette formation vise à acquérir les bases de Fortran et une compréhension
des architectures matérielles pour pouvoir écrire du code performant.
Connaître les réflexes pour écrire un code performant. Gagner en Niveau 2
performance en connaissant son matériel et les contraintes qu’il impose
au code.
Public AVANCÉ
Cette formation Fortran s’adresse aux développeurs,
ayant une connaissance de base du Fortran et/ou en
algorithme.
Pré requis Niveau de satisfaction : 4,8 / 5
Pour suivre cette formations, les participants doivent disposer d’une
expérience de programmation en Fortran.
26Fiche programme – réf. : FOR-CP
Partie 1 : Les bases de Fortran Partie 2 : Architectures des ordinateurs Partie 3 : Outils d’optimisation Partie 4 : Bibliothèque de calcul
Types Architectures générale d’un processeur Flags intéressants pour la compilation BLAS
▪ Types de base ▪ Notion de SIMD VTUNE ▪ BLAS 1, 2, 3
▪ Types dérivés ▪ Opérations sur les nombres ▪ MKL
GNU Perf
• Représentation IEEE
Modules ▪ Utilisation FFTW
• Nombres dénormaux
Orienté objet • Types natifs à la puce ▪ Les flamegraphs Interfaçage avec d’autres langages
▪ Méthodes Réflexes d’optimisation ▪ iso_c_binding
Accès aux caches
▪ Surchage de fonctions ▪ Roofline model ▪ Présentation des intrinsics
▪ Parcours de données utilisables en C
Mémoire ▪ Row major / column major • Utilité
▪ La pile / le tas • utilisation
▪ Tuilage
▪ Implications sur la performance ▪ Boucles et branchements
Pipeline du processeur • Fusion de boucles
Allocations dynamiques ▪ Répercussion sur les boucles • Fission de boucles
▪ Allocate • Utilisation de if dans les • Extraction des
▪ Allocated boucles branchements
▪ Deallocate Structures de données • Extraction des cas limites
(bords d’une image par
▪ Move_alloc ▪ Array of structures exemple)
Pointeurs ▪ Structure of Arrays ▪ Approximations numériques
• Algorithmes adaptés
• Précision variable
▪ Organisation des données
• Tableau vs. Table de
hachage
27Agenium, un membre de :
10 rue des Gaudines
78100 Saint-Germain-en-Laye – France
formation@agenium.com
www.agenium-campus.fr
Virginie PIGEAT
Responsable formation
07 87 10 03 92
virginie.pigeat@agenium.com
La certification qualité a été délivrée au titre de la catégorie d’action suivante :
ACTIONS DE FORMATION Enregistrée sous le numéro 117 884 289 78, cet enregistrement ne vaut pas agrément de l’Etat 28Vous pouvez aussi lire
