Tipps & Tricks - Tomato Soup https://www.wholetomato.com/blog Visual Assist Team Blog Tue, 10 Jun 2025 12:30:10 +0000 de hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8.2 https://www.wholetomato.com/blog/wp-content/uploads/2025/05/favicon.ico Tipps & Tricks - Tomato Soup https://www.wholetomato.com/blog 32 32 227787260 So bekommst du 2025 einen Job als Spieleentwickler – Teil 1: Fähigkeiten, Tools & Jobtipps https://www.wholetomato.com/blog/de/so-bekommst-du-2025-einen-job-als-spieleentwickler-teil-1-faehigkeiten-tools-jobtipps/ https://www.wholetomato.com/blog/de/so-bekommst-du-2025-einen-job-als-spieleentwickler-teil-1-faehigkeiten-tools-jobtipps/#respond Tue, 10 Jun 2025 12:30:10 +0000 https://www.wholetomato.com/blog/?p=4209 Für viele ist die Entwicklung von Spielen nicht nur ein Beruf, sondern ein Traumjob. Auch im Jahr 2025 ist dieser Traum noch immer aktuell, obwohl die Branche mit sich wandelnden Trends zu kämpfen hat. Der...

The post So bekommst du 2025 einen Job als Spieleentwickler – Teil 1: Fähigkeiten, Tools & Jobtipps first appeared on Tomato Soup.

]]>
Für viele ist die Entwicklung von Spielen nicht nur ein Beruf, sondern ein Traumjob. Auch im Jahr 2025 ist dieser Traum noch immer aktuell, obwohl die Branche mit sich wandelnden Trends zu kämpfen hat. Der Gaming-Markt ist zwar nach wie vor riesig, doch es ist wichtig zu beachten, dass er seit dem Boom während der Pandemie einen gewissen Rückgang erlebt hat. Die Studios sind wählerischer geworden, und der Wettbewerb hat sich verschärft.

Dennoch entwickelt sich die globale Gaming-Branche auf PC-, Konsolen- und Mobilplattformen weiter, angetrieben von Milliarden von Spielern, die neue Erfahrungen und Innovationen verlangen. Aktuellen Daten zufolge gibt es weltweit immer noch etwa 3,32 Milliarden aktive Videospieler, was die Größe und die anhaltenden Chancen für Gaming-Inhalte unterstreicht. 

Aber mit den Chancen geht auch der Wettbewerb einher. Tausende begeisterte Kandidaten bewerben sich um Stellen in der Spieleentwicklung, darunter Informatikabsolventen, autodidaktische Programmierer, Modder und Indie-Creator. Um sich von den zahlreichen Bewerbern abzuheben, benötigen Sie sowohl Leidenschaft als auch starke technische Fähigkeiten, gepaart mit praktischer Erfahrung und produktionsreifen Tools, die Ihre Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit verbessern.

Wie wird man also im Jahr 2025 tatsächlich Spieleentwickler? Lassen Sie uns das einmal genauer betrachten.

In welchem Bereich der Spieleentwicklung möchten Sie tätig sein?

Bevor Sie Spieleentwickler werden, sollten Sie sich bewusst machen, dass einer der größten Fehler, den angehende Spieleentwickler begehen können, darin besteht, zu glauben, dass ihr Hauptprodukt ein Spiel ist. Es geht nicht nur darum, zu programmieren, und schon entsteht ein fertiges Spiel.

Entscheiden Sie sich für einen Schwerpunktbereich

Choose your focus area to become a game developer

Die Programmierung ist zwar ein wichtiger Bestandteil, der dafür verantwortlich ist, die Spielmechanik und -logik zum Leben zu erwecken, sie ist jedoch nur ein Teil eines größeren Puzzles. Die Entwicklung von Spielen ist von Natur aus ein kollaborativer Prozess, der die Integration verschiedener Disziplinen erfordert.

  • Kreative Designer spielen eine zentrale Rolle bei der Konzeption des visuellen Stils und der Erzählung des Spiels und sorgen dafür, dass das Spiel nicht nur funktional, sondern auch fesselnd und immersiv ist. Ihre Arbeit bildet die Grundlage für die ästhetischen und erzählerischen Elemente des Spiels.
  • Auf der anderen Seite gibt es Tontechniker, die das Hörerlebnis eines Spiels gestalten.
  • Level-Designer hingegen konzentrieren sich auf die Gestaltung der Spielumgebung und der Herausforderungen und sorgen dafür, dass jedes Level für die Spieler sowohl unterhaltsam als auch angemessen herausfordernd ist.
  • Darüber hinaus sind Marketingfachleute für die Werbung für das Spiel und die Erreichung der Zielgruppe von entscheidender Bedeutung, da sie Strategien einsetzen, um Aufmerksamkeit zu erregen und den Verkauf anzukurbeln.
  • Projekt-/Produktmanager sind stark in der Planung und Koordination. Diese Rollen stellen sicher, dass die Teams den Zeitplan einhalten und mit den Produktzielen übereinstimmen.

Diese Rollen erfordern ein tiefes Verständnis der Spielerpsychologie und der Spielmechanik, um ein ausgewogenes und lohnendes Erlebnis zu schaffen.

Finden Sie heraus, welcher Studiotyp zu Ihnen passt

Die Zusammensetzung eines Spieleentwicklungsteams kann je nach Größe und Umfang des Projekts erheblich variieren. Indie-Spiele werden beispielsweise oft von einem kleinen Team oder sogar einer einzelnen Person entwickelt, die mehrere Aufgaben übernimmt und sich um alles kümmert, vom Programmieren bis zum Marketing.

Im Gegensatz dazu sind an groß angelegten AAA-Spielen oft Hunderte von Spezialisten beteiligt, die sich jeweils auf einen bestimmten Aspekt des Spiels konzentrieren. Unabhängig von der Größe des Projekts ist die Spieleentwicklung von Natur aus ein multidisziplinäres Feld, das die Zusammenarbeit und Koordination verschiedener Experten erfordert.

Spielestudios gibt es in allen Formen und Größen, und Ihr ideales Arbeitsumfeld hängt möglicherweise von der Art der Erfahrung ab, die Sie suchen:

  • Indie-Studios / Solo-Entwickler
    Indie-Projekte sind bekannt für Innovation und Experimentierfreudigkeit und erkunden oft neue Genres oder Mechaniken. Sie werden wahrscheinlich mehrere Aufgaben übernehmen und viel kreativen Input haben.
  • Mittelgroße Studios
    Diese Teams streben nach ausgefeilten, vollwertigen Spielen. Sie schaffen ein Gleichgewicht zwischen Struktur und Flexibilität und bieten sowohl kreative Möglichkeiten als auch eine gewisse Stabilität.
  • Große/Unternehmensstudios
    AAA-Studios arbeiten mit riesigen Teams und Budgets an Blockbuster-Franchises. Erwarten Sie Spezialisierung, höhere Ansprüche und strenge Produktionsabläufe – aber auch ein riesiges Publikum und ein starkes Karrierepotenzial.

Wenn Sie wissen, wo Sie sich selbst sehen, sowohl in Bezug auf Ihre Rolle als auch auf die Art des Studios, kann dies Ihr Portfolio, Ihr Networking und sogar die Tools, die Sie beherrschen möchten, beeinflussen. Im Kern bedeutet es, als Spieleentwickler Teil eines vielfältigen Teams zu sein, das auf ein gemeinsames Ziel hinarbeitet: ein fesselndes und unvergessliches Spielerlebnis zu schaffen.

Für die Zwecke dieses Blogs konzentrieren wir uns auf den Spieleentwickler, also den Programmierer. Bevor Sie jedoch versuchen, Spieleentwickler zu werden, sollten Sie sich genau darüber im Klaren sein, für welche Rolle Sie sich bewerben.

Wichtige Fähigkeiten, die Sie benötigen, um Fuß zu fassen

Der erste Schritt, um im Jahr 2025 Spieleentwickler zu werden, besteht darin, sowohl technische als auch kreative Fähigkeiten zu erlernen. Die Spieleindustrie sucht Entwickler, die über Programmierkenntnisse und Teamfähigkeit sowie Problemlösungsfähigkeiten verfügen und zur Verbesserung der Spielqualität beitragen können.

Key Skills You Need to Become a Game Developer - Infographic

Programmiersprachen

C++ behauptet seine Position als führende Programmiersprache, die sich besonders für die Entwicklung mit Unreal Engine eignet. C++ bietet Programmierern direkten Zugriff auf Systemressourcen, um höchste Leistung bei Gameplay und Grafikoperationen zu erzielen. Auf der anderen Seite ist C# die bevorzugte Sprache für Unity Spiele Entwicklungt. Ihre Karrierechancen werden sich erheblich verbessern, wenn Sie eine oder beide dieser Programmiersprachen lernen.

Lesen Sie auch: C++ versus Blueprints: Was sollte ich für die Spieleentwicklung mit Unreal Engine verwenden?

Problemlösung und Kernkonzepte

Um ein nahtloses Spielerlebnis zu schaffen, sind Entwickler auf kreative Problemlösungen angewiesen, um komplexe Probleme anzugehen. Zu den Fähigkeiten, die Spielestudios als besonders wertvoll erachten, gehören:

  • Angewandte Mathematik und Physik
  • 3D-Vektormathematik
  • Trigonometrie und Transformationsmatrizen
  • Spielschleifen, objektorientiertes Design und Speicherverwaltung

Ein grundlegendes Verständnis dieser grundlegenden Konzepte ermöglicht es Entwicklern, effizienten, fehlerfreien Code zu erstellen, ohne einen Doktortitel zu benötigen.

Versionskontrolle und Debugging

In der modernen Studio-Umgebung müssen Entwickler mit Git als Versionskontrollsystem zusammenarbeiten. Die Fähigkeit, neue Zweige zu erstellen und Versionshistorien sowie Merge-Konflikte zu verwalten, ist eine wesentliche Kompetenz, die Sie beherrschen sollten. Die Fähigkeit, Abstürze zu lokalisieren und die FPS zu optimieren, während Sie Memory Leaks beheben, hebt Sie von anderen Entwicklern ab.

Leistungsoptimierung

Spiele müssen auf verschiedenen Geräten einwandfrei funktionieren. Daher ist die Optimierung ein wesentlicher Bestandteil der Spieleentwicklung. Leistungsdenken muss von Anfang an in Ihren Arbeitsablauf integriert werden, um die Spielelogik für eine geringere Latenz zu optimieren und den CPU-Overhead und die Draw Calls zu minimieren.

Wie Sie vor Ihrer Einstellung Erfahrungen sammeln können

Um in der Gaming-Branche Fuß zu fassen, reicht Wissen allein nicht aus, denn es kommt auf die tatsächlich geleistete Arbeit an. Bei der Auswahl von Bewerbern bevorzugen Studios in der Regel diejenigen, die fertige Projekte und praktische Erfahrungen vorweisen können, anstatt sich auf akademische Abschlüsse oder Zertifikate zu konzentrieren. Es gibt mehrere effektive Methoden, um vor der ersten Anstellung Erfahrungen zu sammeln.

Persönliche oder Indie-Projekte

Beginnen Sie Ihre Reise in die Spieleentwicklung, indem Sie Ihre eigenen Spiele entwickeln, unabhängig von deren Umfang. Ein einfaches Jump’n’Run-Spiel, ein Puzzlespiel und ein First-Person-Demo-Projekt zeigen Ihre Fähigkeit, Konzepte in spielbare Spiele umzusetzen.

SEHEN SIE: Chris Gardner, leitender Ingenieur bei Whole Tomato, erzählt seine Geschichte der Spieleentwicklung.

Wählen Sie die bekannten Spiel-Engines Unreal oder Unity, um Ihr Projekt zu erstellen, und legen Sie dabei Wert auf Leistung, Spielbarkeit und visuelle Qualität. Die von Ihnen fertiggestellten Projekte beweisen Ihre Motivation sowie Ihr kreatives Denken und Ihr technisches Fachwissen, was von Studios sehr geschätzt wird.

Nehmen Sie an Game Jams teil

Illustration of four game developers collaborating at a table with laptops during a game jam, under a bold "Join Game Jams" heading, with icons representing ideas and systems above them.

Die Kombination aus knappen Zeitvorgaben und Teamarbeit während der Ludum Dare und Global Game Jam-Veranstaltungen bietet Entwicklern die Möglichkeit, Projekte zu erstellen und gleichzeitig innovative Konzepte zu erforschen. Die Veranstaltungen helfen Entwicklern dabei, ihre Fähigkeiten zu verbessern und ihnen gleichzeitig beizubringen, realistische Projektumfänge festzulegen und Fristen einzuhalten – beides wesentliche berufliche Kompetenzen.

Beiträge zu Open-Source-Projekten oder Plugins

Ihre Teilnahme an Open-Source-Projekten, insbesondere innerhalb der Unreal Engine, demonstriert potenziellen Arbeitgebern Ihre praktischen Entwicklungskenntnisse. Ihre Beiträge zu Open-Source-Projekten werden zu öffentlich zugänglichen Nachweisen Ihrer Arbeit, die Sie in Ihr Portfolio aufnehmen können. Durch Open-Source-Beiträge knüpfen Sie Kontakte zu erfahrenen Entwicklern, die Ihnen als Mentoren zur Seite stehen können.

Praktika oder Modding-Communities

Professionelle Arbeitsabläufe sowie Code-Reviews und Teamkommunikation werden durch unbezahlte Praktika zugänglich. Der Weg zum Erfolg führt auch über den Beitritt zu modding communities, wenn keine Praktika verfügbar sind. Die Discord-Gruppe „Unreal Slackers“ ist ein großartiger Ort, um sich mit anderen Entwicklern auszutauschen, und gleichzeitig eine Plattform, um projektbezogene Spieleentwicklungsaufträge zu finden und anzubieten.

Der Weg zur professionellen Spieleentwicklung beginnt oft mit der Erstellung von Mods für Spiele wie Skyrim, Minecraft und Half-Life. Die Arbeit an Mods hilft Entwicklern zu verstehen, wie sie innerhalb bestehender Codebasen und Engine-Frameworks arbeiten können, was reale Studio-Umgebungen widerspiegelt.

Sie müssen nicht sofort alle Antworten parat haben, aber wenn Sie Ihre Vorlieben kennen, können Sie die richtigen Fähigkeiten aufbauen und Teams finden, in denen Sie sich entfalten können.

Heben Sie sich im Bewerbungsprozess hervor

Wenn Sie sich für Ihren ersten Job in der Spieleentwicklung bewerben, sind Ihre Bewerbungsunterlagen Ihre Visitenkarte. Personalvermittler und Personalverantwortliche sehen sich oft Dutzende, wenn nicht Hunderte von Bewerbungen an, daher ist es Ihr Ziel, Ihre Bewerbung auf den ersten Blick relevant, klar und überzeugend zu gestalten.

Passen Sie Ihren Lebenslauf an Spielestudios an

Vermeiden Sie es, einen Einheitslebenslauf zu verschicken. Passen Sie ihn stattdessen an jedes Studio und jede Position an. Konzentrieren Sie sich auf:

  • Relevante Projekte – Ob persönlich, akademisch oder aus einem Game Jam, listen Sie Spiele auf, zu denen Sie einen bedeutenden Beitrag geleistet haben.
  • Veröffentlichte Titel oder Demos – Selbst ein ausgefeilter Prototyp zeugt von Initiative und Umsetzungsstärke.
  • Ihre Rolle und Ihr Einfluss – Beschreiben Sie konkret, was Sie getan haben: Gameplay-Programmierung, Level-Design, Fehlerbehebung, Leistungsoptimierung usw.

Zeigen Sie nach Möglichkeit Ergebnisse – FPS-Verbesserungen, Speichereinsparungen oder sogar Nutzerbewertungen, wenn Ihr Spiel öffentlich ist.

Erstellen Sie ein Portfolio, das nicht nur erzählt, sondern auch zeigt

Ein starkes Online-Portfolio kann Sie sofort von anderen abheben. Erstellen Sie eine einfache Website oder nutzen Sie Plattformen wie GitHub Pages oder Notion, um Folgendes zu hosten:

  • GitHub-Repositorys Ihres Codes
  • Spielbare Web- oder herunterladbare Demos
  • Screenshots und kurze Videos
  • Klare Beschreibungen Ihrer Rolle, der verwendeten Tools und der Herausforderungen bei der Entwicklung

So erhalten Studios einen sofortigen Beweis für Ihre Fähigkeiten und Ihren Denkprozess.

Heben Sie Ihre Fachkenntnisse in Bezug auf die gewählte Spiel-Engine hervor

Wenn Sie sich bei Unreal Engine-Studios bewerben (insbesondere solchen, die C++ verwenden), ist es von großem Vorteil, wenn Sie Ihre Erfahrung mit Unreal Engine + Visual Studio hervorheben.

Erwähnen Sie konkrete Praktiken:

  • Verwendung von Blueprints neben nativem C++
  • Effiziente Navigation und Refactoring mit  Visual Assist
  • Debugging von Unreal-Projekten in Visual Studio
  • Projektpaketierung und Leistungstests

Noch besser: Fügen Sie Ihrem Portfolio eine kurze Beschreibung Ihrer Entwicklungsumgebung bei.

Seien Sie auf technische Vorstellungsgespräche vorbereitet

Viele Studios beurteilen Ihre Problemlösungsfähigkeiten anhand von Whiteboard-Übungen oder Coding-Aufgaben, die Sie mit nach Hause nehmen können. Häufige Themen sind:

Wenn Sie diese Themen im Voraus üben – insbesondere im Zusammenhang mit Spielen – können Sie sich einen großen Vorteil gegenüber anderen Bewerbern verschaffen.

Wo findet man im Jahr 2025 einen Job?

Nachdem Sie Ihre Fähigkeiten und Ihr Portfolio ausgebaut haben, müssen Sie die richtigen Orte für die Jobsuche identifizieren. Die Spieleindustrie im Jahr 2025 ist globaler vernetzt und remote-freundlicher denn je und öffnet Entwicklern aller Hintergründe und Standorte Türen.

Um Ihnen eine Vorstellung von ihren Präferenzen zu geben: Triple-A-Studios suchen in der Regel erfahrene Entwickler oder solche mit einem nachgewiesenen Hintergrund, da die von ihnen realisierten Projekte erfolgreich sein müssen. Auf der anderen Seite konzentrieren sich Indie-Entwicklungsstudios, die hinsichtlich der Größe der Projekte nicht mithalten können, eher auf die Umsetzung neuartiger Spielmechaniken oder die Schaffung neuer Genres.

Bewerben Sie sich bei großen Studios

Große Studios sind ständig auf der Suche nach neuen Talenten. Der Wettbewerb ist zwar intensiv, aber diese Studios bieten gut organisierte Entwicklungswege sowie Anleitung und die Möglichkeit, an weltweit anerkannten geistigen Eigentumsrechten zu arbeiten.

Einige der interessantesten Arbeitgeber:

  • Epic Games – Die Entwickler von Unreal Engine und Fortnite
  • Ubisoft – Bekannt für Open-World-Franchises wie Assassin’s Creed und Far Cry
  • Activision – Herausgeber von Call of Duty und anderen großen Titeln
  • CD Projekt – Entwickler von The Witcher und Cyberpunk 2077

Behalten Sie Ihre Karriere-Seiten über Jobbenachrichtigungen im Auge, um Ihren Wettbewerbsvorteil zu sichern.

Indie-Studios und Remote-Startups entdecken

Die Zahl der unabhängigen Studios stieg im Jahr 2025, und sie begrüßen Kandidaten, die remote arbeiten. Diese Teams legen Wert auf kreatives Denken, flexible Arbeitsansätze und Mitarbeiter, die Vielseitigkeit in ihren Rollen zeigen.

Remote-Startups und kleine Studios bieten Ihnen die Möglichkeit:

  • An frischen, experimentellen Ideen zu arbeiten
  • Mehr Verantwortung für Gameplay-Features zu übernehmen
  • Schneller innerhalb des Teams wahrgenommen zu werden

Versuchen Sie, direkt über soziale Plattformen wie X (ehemals Twitter) oder Discord Kontakt aufzunehmen, wo Indie-Entwickler häufig Stellenanzeigen veröffentlichen.

Nutzen Sie spezialisierte Jobbörsen

Traditionelle Jobplattformen sind nach wie vor nützlich, aber spezialisierte Jobbörsen für die Spieleentwicklung sparen Ihnen Zeit und zeigen Ihnen relevantere Stellenangebote.

Empfohlene Jobbörsen:

  • Hitmarker – Umfasst Spieleentwicklung, E-Sport, Marketing, Qualitätssicherung und mehr
  • GameJobs.co – Bietet Stellenangebote von Indie- und AAA-Studios
  • LinkedIn – Nach wie vor ideal zum Netzwerken und Entdecken versteckter Möglichkeiten über Kontakte

Erstellen Sie ein aussagekräftiges LinkedIn-Profil, folgen Sie Personalvermittlern und Entwicklerstudios und treten Sie relevanten Gruppen bei, um sichtbar zu bleiben.

Treten Sie der Unreal Engine-Community bei

Wenn Sie mit Unreal Engine arbeiten, finden Sie Chancen innerhalb des Ökosystems selbst.

Diese Plattformen dienen nicht nur der Jobsuche, sondern sind auch Orte, an denen Entwickler zusammenarbeiten, Projekte präsentieren und freiberufliche Aufträge finden.

Letzter Tipp: Seien Sie hartnäckig, aber clever

Der Einstieg in die Spieleindustrie ist nicht einfach, aber durchaus möglich. Der Wettbewerb ist hart, die Lernkurve steil und Ablehnung gehört dazu. Aber wer es schafft? Das sind diejenigen, die dranbleiben – ihre Fähigkeiten verfeinern, Projekte umsetzen und sich in Communities engagieren.

Allerdings reicht Beharrlichkeit allein nicht aus. Sie müssen strategisch vorgehen. Konzentrieren Sie sich darauf, Projekte zu entwickeln, die Ihre Stärken zur Geltung bringen. Knüpfen Sie Kontakte zu anderen Entwicklern, nehmen Sie an Game Jams teil, beteiligen Sie sich an Foren und bitten Sie um Feedback. Jede Interaktion und jede Zeile Code bringt Sie einen Schritt weiter.

Und unterschätzen Sie nicht den Wert der Tools, die Sie auswählen. Die Verwendung von spielorientierten Entwicklungstools wie Visual Studio mit Visual Assist kann Ihnen helfen, intelligenter zu arbeiten, sich schneller in großen Codebasen zurechtzufinden und mehr Zeit mit der Entwicklung als mit der Fehlerbehebung zu verbringen.

Lernen Sie weiter. Entwickeln Sie weiter. Spielen Sie weiter. Und denken Sie daran: Jeder großartige Entwickler hat einmal klein angefangen – in der Regel mit einem kleinen Projekt, viel Neugier und der Entschlossenheit, sich weiterzuentwickeln.

Visual Assist - Visual Studio - Unreal Engine Game Development CTA Banner to download Visual Assist

The post So bekommst du 2025 einen Job als Spieleentwickler – Teil 1: Fähigkeiten, Tools & Jobtipps first appeared on Tomato Soup.

]]>
https://www.wholetomato.com/blog/de/so-bekommst-du-2025-einen-job-als-spieleentwickler-teil-1-faehigkeiten-tools-jobtipps/feed/ 0 4209
C++-Module: Was sie bieten und Gründe, warum man kritisch bleiben sollte https://www.wholetomato.com/blog/de/c-module-was-sie-bieten-und-gruende-warum-man-kritisch-bleiben-sollte/ https://www.wholetomato.com/blog/de/c-module-was-sie-bieten-und-gruende-warum-man-kritisch-bleiben-sollte/#respond Tue, 03 Jun 2025 10:26:55 +0000 https://www.wholetomato.com/blog/?p=4211 Einführung Die Programmiersprache C++ hat sich noch nie vor Komplexität gescheut – aber selbst für eine Sprache, die für ihre Leistungsfähigkeit und Kontrolle bekannt ist, schien das #include-System wie ein Relikt aus einer anderen Zeit....

The post C++-Module: Was sie bieten und Gründe, warum man kritisch bleiben sollte first appeared on Tomato Soup.

]]>
Einführung

Die Programmiersprache C++ hat sich noch nie vor Komplexität gescheut – aber selbst für eine Sprache, die für ihre Leistungsfähigkeit und Kontrolle bekannt ist, schien das #include-System wie ein Relikt aus einer anderen Zeit.
Module in C++ waren ein lang erwartetes Upgrade, das darauf abzielte, das Durcheinander der Includes zu beseitigen, die Build-Zeit zu verkürzen und die groß angelegte C++-Entwicklung etwas weniger mühsam zu gestalten.

Standardisiert in C++20 und erweitert in C++23, versprechen Module große Vorteile bei den Kompilierungszeiten. Aber auch im Jahr 2025 sind sie in den Toolchains der meisten Teams noch nicht so weit verbreitet. Einige Entwickler stürzen sich darauf und sehen echte Vorteile. Andere halten sich zurück und verweisen auf lückenhafte Compiler-Unterstützung, schwierige Build-Integration und die Scheu vor der Lernkurve, die mit jedem Paradigmenwechsel einhergeht.

In diesem Beitrag geht es nicht darum, Ihnen den neuesten Trend oder die neueste Konvention aufzudrängen – es ist ein praktischer Blick darauf, was C++-Module heute tatsächlich bieten, wo noch Einschränkungen bestehen und in welchen Fällen es sinnvoll ist, sie einzusetzen. Entscheiden Sie später selbst.

Eine kurze Einführung in C++-Module

Wenn Sie seit mehr als fünf Minuten mit C++ arbeiten, haben Sie sich bereits mit Header-Dateien beschäftigt. Sie sind leistungsstark, können aber auch zu Unübersichtlichkeit führen: Sie sind voller Makros, Schutzklauseln und redundanter Includes, die die Kompilierung verlangsamen und die Verfolgung von Abhängigkeiten zu einer mühsamen Aufgabe machen. Module wurden eingeführt, um einige dieser Probleme zu beheben.

Auf hoher Ebene ersetzen C++-Module das traditionelle präprozessorbasierte #include-Modell durch ein übersichtlicheres, strukturierteres System. Anstatt Code in Übersetzungseinheiten zu kopieren und einzufügen, werden Module einmal kompiliert und dann importiert, wodurch wiederholtes Parsen reduziert wird und Compiler mehr Kontext zur Optimierung von Builds erhalten.

So funktionieren C++-Module

Eine Modulschnittstelle ist eine eigenständige Datei – in der Regel mit der Erweiterung .ixx –, die deklariert, was anderen Teilen Ihres Programms zur Verfügung steht. Sie können dieses Modul dann mit dem Schlüsselwort „import“ in andere Dateien importieren (genau wie in Python), wodurch Header-Dateien vollständig überflüssig werden.
Im Hintergrund erstellt und speichert der Compiler die Modulschnittstelle im Cache, sodass zukünftige Builds die erneute Verarbeitung ihres Inhalts überspringen können – das spart Zeit und sorgt für Ordnung.

Die Timeline im Überblick

  • C++20, offiziell veröffentlicht im Dezember 2020, führte die offizielle Modulunterstützung ein, obwohl frühe Compiler-Implementierungen nur teilweise verfügbar waren.
  • C++23, veröffentlicht im Februar 2023, erweiterte die Spezifikation und bot eine bessere Unterstützung für Funktionen wie Modulpartitionen und Header-Unit-Kompatibilität.
  • Toolchains wie Clang, MSVC und GCC entwickeln ihre Unterstützung weiter – aber bis 2025 ist die vollständige Interoperabilität noch in Arbeit.

Timeline für die Einführung von C++-Modulen

Argumente für die Einführung von C++-Modulen

Wenn Sie jemals erlebt haben, wie ein umfangreiches C++-Projekt nur langsam kompiliert wurde – oder Stunden damit verbracht haben, ein Gewirr aus Includes und Makros zu entwirren –, dann klingt die Idee von Modulen wahrscheinlich ziemlich verlockend. Hier kommen sie zum Tragen.

Verbesserte Build-Zeiten und Skalierbarkeit

Herkömmliches C++ kompiliert jede Übersetzungseinheit unabhängig voneinander und parst dabei wiederholt dieselben Header in Ihrer Codebasis. Das ist eine Menge doppelter Aufwand.
Mit Modulen können Compiler einmalig analysieren und die Ergebnisse zwischenspeichern (genau wie Visual Assist!). Modulschnittstellen werden vorkompiliert und wiederverwendet, wodurch redundante Analysen vermieden werden. Bei großen Projekten kann dies zu einer erheblichen Verkürzung der vollständigen Build- und inkrementellen Kompilierungszeiten führen, insbesondere in Kombination mit modernen Build-Systemen, die Module verstehen. Das ist nicht nur Theorie – Early Adopters haben bei der Portierung auf Module echte Vorteile festgestellt, insbesondere bei Bibliotheken mit Tausenden von Dateien und tiefen Abhängigkeitsketten.

Übersichtlichere Abhängigkeiten

Module bringen die dringend benötigte Struktur in C++. Sie reduzieren die Abhängigkeit von Präprozessor-Direktiven und eliminieren Include-Guards, Vorwärtsdeklarationen und subtile Header-Only-Fehler. Tatsächlich regen sie dazu an, klarer darüber nachzudenken, was offengelegt werden sollte und was privat bleiben sollte.
Da Sie nur das explizit exportieren, was benötigt wird, helfen Module dabei, die Kapselung durchzusetzen, wodurch APIs einfacher zu warten und weniger anfällig für unerwartete Ausfälle sind.

Verbesserte IDE- und Tooling-Unterstützung

Zwar sind noch nicht alle Editoren auf dem neuesten Stand, aber moderne IDEs und Compiler holen auf. Visual Studio, Clang-basierte Tools und sogar einige leichtgewichtige Editoren bieten zunehmend sinnvolle modulbewusste Funktionen – wie schnelleres IntelliSense, intelligentere Indizierung und weniger falsch-positive Diagnosen.
Sobald Ihre Toolchain Module gut unterstützt, werden Sie eine reibungslosere Entwicklererfahrung feststellen, insbesondere bei der Arbeit mit großen Codebasen.

Modernisierung und Zukunftssicherheit

Bei der Einführung von Modulen geht es nicht nur darum, die Build-Zeit zu verkürzen, sondern auch darum, sich an die zukünftige Ausrichtung der Sprache anzupassen. Da immer mehr moderne C++-Funktionen auf Module setzen (wie std::mdspan in C++23), sind Entwickler, die frühzeitig umsteigen, besser positioniert, um die neuen Funktionen zu nutzen.
Module sind auch ein Tor zu saubereren Build-Systemen, einer granulareren Abhängigkeitsverwaltung und noch sichererem Code, da sie die Sichtbarkeit von Symbolen einschränken und die versehentliche Offenlegung von APIs reduzieren können.

Branchentrends und frühzeitige Einführung

Obwohl Module noch keine kritische Masse erreicht haben, gewinnen sie zunehmend an Bedeutung. Bibliotheksentwickler und leistungsorientierte Teams sind dabei führend, insbesondere diejenigen, die SDKs, Spiel-Engines oder Systemsoftware entwickeln, bei denen die Erstellungszeit einen Engpass darstellt.
Wir haben auch gesehen, dass große Namen wie Microsoft mit der Einführung von Modulen in Teilen ihrer Standardbibliotheksimplementierung experimentieren, und einige Open-Source-Projekte haben bereits kleine Teile ihres Codes migriert, um die Lage zu sondieren.

Warum Sie die Einführung von C++-Modulen (vorerst) verschieben sollten

Trotz aller vielversprechenden Aussichten, die C++-Module bieten, ist die Einführung in der Praxis noch immer, nun ja, zurückhaltend. Entwickler stehen noch nicht gerade Schlange, um ihre gesamte Codebasis zu überarbeiten – und dafür gibt es gute Gründe.

Wenig Anreize für die Einführung

Selbst bei Greenfield-Projekten ist die Einführung von Modulen mit einer Lernkurve verbunden. Aber in Legacy-Codebasen? Die Migration kann entmutigend sein. Sie müssen Ihre Header-Struktur überdenken, enge Kopplungen entwirren und neue Abhängigkeiten des Build-Systems verwalten – ganz zu schweigen von der Umschulung Ihres Teams. Und dann ist da noch die Frage der Kompatibilität: Module sind nicht mit allem kompatibel, insbesondere wenn Sie stark auf Makros, bedingte Kompilierung oder plattformspezifische Header angewiesen sind.

Mit anderen Worten: Dies ist keine Refaktorisierung, die man an einem Wochenende erledigen kann – und für viele Teams überwiegen die Kosten noch nicht den Nutzen, sodass es sinnvoller wäre, Module stattdessen für neue Projekte zu verwenden.

Inkonsistenzen und Fragmentierung bei den Tools

Fragen Sie jeden Entwickler, der versucht hat, modular zu arbeiten: Es ist wichtig, welchen Compiler Sie verwenden. Zwar gibt es Unterstützung für Module in Clang, MSVC und GCC, diese ist jedoch nicht einheitlich – und versionsspezifische Eigenheiten können zu frustrierenden Inkonsistenzen führen.

Auch die Unterstützung durch Build-Systeme ist noch im Umbruch. CMake hat zwar Modulunterstützung hinzugefügt, diese wirkt jedoch noch experimentell, insbesondere bei komplexen Projektkonfigurationen oder plattformübergreifenden Builds. Andere Systeme wie Bazel oder benutzerdefinierte Build-Pipelines erfordern mehr Glue-Code, als die meisten Teams bereit sind zu pflegen.
Kurz gesagt: Die Tools sind noch nicht ganz ausgereift – insbesondere, wenn Sie nicht die allerneuesten Compiler-Versionen verwenden.

Mangelnde Ausgereiftheit des Ökosystems

Selbst wenn Ihre Toolchain auf dem neuesten Stand ist, ist das Ökosystem insgesamt möglicherweise noch nicht so weit. Die meisten Bibliotheken von Drittanbietern werden nicht mit Modulschnittstelleneinheiten ausgeliefert, was bedeutet, dass Sie entweder Ihre eigenen Wrapper schreiben müssen oder ohnehin auf #include zurückgreifen müssen. Das schränkt die Vorteile der Modularisierung in gemischten Umgebungen ein – und ehrlich gesagt sind das die meisten Umgebungen. Bis beliebte Bibliotheken (Boost, Qt usw.) zuverlässige Modulunterstützung bieten, können die meisten Teams nicht voll einsteigen, ohne Abstriche machen zu müssen.

Begrenzte Fallstudien aus der Praxis

Es mangelt noch immer an detaillierten Erfolgsgeschichten, wenn es um die großflächige Einführung geht. Einige Early Adopters haben Benchmarks oder Migrationshinweise geteilt, aber die meisten Beispiele aus der Praxis sind kleine Experimente und keine vollständigen Produktionsumstellungen.

Ohne umfassendere Fallstudien, aus denen sie lernen können, verfolgen viele Teams einen abwartenden Ansatz – sie beobachten, wie andere vorankommen, bevor sie selbst den Sprung wagen.

Bedenken hinsichtlich der Stabilität

Das Ökosystem der C++-Module befindet sich noch in der Entwicklung. Das Verhalten des Compilers kann sich zwischen den einzelnen Minor-Versionen ändern, bei Tooling-Updates treten modulbezogene Fehler auf und die Unterstützung des Build-Systems unterliegt ständigen Veränderungen.

Diese Unbeständigkeit erschwert den Einsatz von Modulen in der Produktion, insbesondere in Unternehmensumgebungen, in denen Stabilität von entscheidender Bedeutung ist.

Situationen, in denen Module sinnvoll sein können (oder auch nicht)

C++-Module sind keine Alles-oder-Nichts-Angelegenheit – und glücklicherweise müssen Sie nicht jedes #include herausnehmen, um sie zu verwenden. Je nach Projekt, Teamgröße und Tooling-Setup können Module entweder eine sinnvolle Optimierung oder eine unnötige Komplexität darstellen. Schauen wir uns das genauer an.

Wann Module sinnvoll sind

  • Sie beginnen mit einer neuen Codebasis (insbesondere in großem Umfang)
    Greenfield-Projekte sind der perfekte Spielplatz für modernes C++. Wenn Sie ein großes System von Grund auf neu aufbauen, können Sie mit Modulen einen sauberen Start hinlegen – ohne Altlasten aus früheren Headern. Wenn Sie Ihren Code von Anfang an wie modulare Schnittstellen organisieren, können Wartung, Skalierbarkeit und Onboarding erheblich vereinfacht werden.
  • Sie verwenden eine moderne Toolchain
    Wenn Ihr Team bereits die neuesten Versionen von GCC, Clang oder MSVC verwendet und Sie keine Probleme damit haben, Ihre Toolchain regelmäßig zu aktualisieren, können Sie besser von den verbesserten Kompilierungszeiten und der Struktur profitieren, die Module bieten.
  • Sie erstellen wiederverwendbare Bibliotheken
    Module eignen sich hervorragend für das API-Design. Wenn Sie gemeinsam genutzte Komponenten, SDKs oder interne Pakete entwickeln, kann die Definition von Modulschnittstellen dazu beitragen, die Kapselung durchzusetzen und sauberere, besser vorhersehbare Abhängigkeiten zu schaffen.
  • Sie haben ein starkes DevOps-/Infrastrukturteam
    Es ist nicht immer einfach, Module mit CMake oder Ihrer CI-Pipeline kompatibel zu machen. Teams mit dediziertem Infrastruktur-Support können die Lernkurve effektiver bewältigen und sind besser gerüstet, um mit Compiler-Eigenheiten oder Anpassungen des Build-Systems umzugehen.

In welchen Fällen Sie vielleicht noch warten sollten

  • Sie arbeiten mit einer alten Codebasis
    Alter Code mag keine Veränderungen. Die Migration von Headern, das Entwirren zirkulärer Abhängigkeiten und die Nachrüstung von Modulzuordnungen können viel Zeit in Anspruch nehmen, ohne dass sich dies in greifbaren Ergebnissen niederschlägt – insbesondere, wenn Sie gleichzeitig Termine einhalten müssen.
  • Ihr Build-System ist noch nicht bereit
    Wenn Ihr Projekt auf komplexen oder stark angepassten Builds basiert, kann die Einführung von Modulen eher zu Instabilität als zu mehr Geschwindigkeit führen. Selbst beliebte Tools wie CMake sind noch dabei, ihre Modulunterstützung zu optimieren, und noch laufen nicht alle Workflows reibungslos.
  • Sie sind stark von Bibliotheken von Drittanbietern abhängig
    Bis weit verbreitete Bibliotheken Modulschnittstelleneinheiten liefern, werden Ihre Module in einer ungünstigen Koexistenz mit #include existieren. Diese Art von hybrider Umgebung kann frustrierend sein und zu verwirrenden Fehlern oder doppelten Arbeitsaufwänden führen.
  • Ihr Team ist klein oder befindet sich in einer frühen Phase
    Wenn Sie schnell vorankommen und häufig liefern, lohnt es sich derzeit wahrscheinlich nicht, Zeit in die Umstrukturierung des Codes für Module zu investieren. In der Anfangsphase gewinnt in der Regel die Einfachheit – und Header funktionieren nach wie vor einwandfrei.
  • Perspektiven der Community und Signale aus der Branche
    Während C++-Module weiter ausgereift werden, kommt ein Großteil ihrer Dynamik – und ihrer Zurückhaltung – aus der breiteren Community: Compiler-Anbieter, Normungsgremien, Open-Source-Maintainer und Entwickler, die erste Erfahrungen gesammelt und darüber berichtet haben. Schauen wir uns an, was das breitere C++-Ökosystem im Jahr 2025 über Module sagt.

Zusammenfassung: Wichtige Überlegungen vor der Entscheidung

Zum Abschluss fassen wir noch einmal die wichtigsten Punkte zusammen und skizzieren, was Sie beachten sollten, bevor Sie sich mit C++-Modulen beschäftigen:

Vorteile der Einführung von C++-Modulen

  • Verbesserte Build-Zeiten: Wenn Sie mit großen Codebasen arbeiten, können die Leistungssteigerungen durch reduziertes redundantes Parsing erheblich sein.
  • Übersichtlichere Abhängigkeiten: Module beseitigen viele der Probleme, die mit der Einbindung von Header-Dateien verbunden sind, wie z. B. verschachtelte Makros und zirkuläre Abhängigkeiten.
  • Tooling-Unterstützung: Obwohl sich die meisten gängigen Compiler (MSVC, Clang, GCC) noch in der Entwicklung befinden, sind sie auf dem richtigen Weg, und die IDE-Unterstützung nimmt zu.

Nachteile der Einführung von C++-Modulen

  • Fragmentierte Tooling: Die Unterstützung durch Compiler und Build-Systeme ist noch uneinheitlich. Wenn Sie eine bestimmte Toolchain verwenden, überprüfen Sie vor dem Einstieg die vollständige Kompatibilität.
  • Migrationskosten: Die Umstellung eines bestehenden Projekts auf Module erfordert erhebliche Änderungen an Build-Systemen, Abhängigkeiten und möglicherweise auch am Code selbst.
  • Fehlende Unterstützung durch Dritte: Wenn Ihr Projekt stark auf externe Bibliotheken angewiesen ist, überprüfen Sie, ob diese Module unterstützen, oder stellen Sie sich auf einige benutzerdefinierte Workarounds ein.
  • Begrenzte Fallstudien: Die Akzeptanz von Modulen, insbesondere in großen realen Projekten, ist noch gering, was bedeutet, dass die Lernkurve steiler sein könnte als erwartet.

Wann sollten Sie C++-Module einsetzen?

  • Neue Codebasen oder Projekte: Wenn Sie neu anfangen oder einem Projekt neue Funktionen hinzufügen, können Sie durch den frühzeitigen Einsatz von Modulen langfristig Zeit sparen.
  • Open-Source-Bibliotheken: Wenn Sie eine weit verbreitete Bibliothek pflegen, könnte die Umstellung auf Module zu Leistungsverbesserungen führen, von denen die Community profitiert.
  • Ältere Codebasen: Wenn Sie mit einem großen, etablierten Projekt arbeiten, ist der Aufwand für die Migration zu Modulen möglicherweise nicht gerechtfertigt, es sei denn, Sie verfügen über die entsprechenden Ressourcen.

Letztendlich hängt die Einführung von C++-Modulen im Jahr 2025 von der Größe, Komplexität und den langfristigen Zielen Ihres Projekts ab. Es kann sich lohnen, Module zunächst in kleineren, isolierten Teilen Ihres Projekts zu testen, um ihr Potenzial zu beurteilen, bevor Sie sich zu einer vollständigen Migration entschließen.

Erweiterte Unterstützung für Module in C++

Wenn Sie aufgrund der relativ begrenzten Auswahl an Tools für C++ noch unentschlossen sind, sollten Sie das Visual Assist-Plugin für Visual Studio in Betracht ziehen. In einem kürzlich veröffentlichten Update wurde die Erkennung beim Deklarieren neuer Module in Ihrem Projekt hinzugefügt. Diese zusätzliche Unterstützung erleichtert die Arbeit mit C++-Modulen, da die Navigations- und Auto-Vorschlagsfunktionen wie erwartet funktionieren.

Kostenfrei das Visual Assist Plugin laden und testen.

The post C++-Module: Was sie bieten und Gründe, warum man kritisch bleiben sollte first appeared on Tomato Soup.

]]>
https://www.wholetomato.com/blog/de/c-module-was-sie-bieten-und-gruende-warum-man-kritisch-bleiben-sollte/feed/ 0 4211
Einführung in die CUDA Entwicklung + Einrichten in Visual Studio https://www.wholetomato.com/blog/de/einfuehrung-in-die-cuda-entwicklung-einrichten-in-visual-studio/ https://www.wholetomato.com/blog/de/einfuehrung-in-die-cuda-entwicklung-einrichten-in-visual-studio/#respond Tue, 18 Feb 2025 10:33:54 +0000 https://www.wholetomato.com/blog/?p=4088 Denken Sie einmal darüber nach. Haben Sie jemals über zwei Dinge gleichzeitig nachgedacht? Wenn Sie kurz darüber reflektieren, werden Sie feststellen, dass unser Gehirn sehr komplex ist, sich aber nur auf einen Gedankengang konzentrieren kann....

The post Einführung in die CUDA Entwicklung + Einrichten in Visual Studio first appeared on Tomato Soup.

]]>
Denken Sie einmal darüber nach. Haben Sie jemals über zwei Dinge gleichzeitig nachgedacht? Wenn Sie kurz darüber reflektieren, werden Sie feststellen, dass unser Gehirn sehr komplex ist, sich aber nur auf einen Gedankengang konzentrieren kann. Natürlich kann im Unterbewusstsein eine Menge passieren, aber man kann sich nur auf eine Sache bewusst konzentrieren – man kann sich nicht auf zwei Dinge gleichzeitig fokussieren.

Aber was wäre, wenn Sie das könnten? Das würde eine breite Palette von Möglichkeiten eröffnen. So könnte man z. B. aus mehreren Quellen lernen, drei mathematische Gleichungen gleichzeitig im Kopf lösen oder buchstäblich Multitasking betreiben, indem man mit jeder Hand etwas anderes macht.

Das ist die Idee, die hinter der Nutzung von Grafikprozessoren (GPUs) steht, um die Entwicklungszeit für einige spezielle Technologien zu verkürzen. Mit ihrer Fähigkeit, wesentlich mehr Threads (im Vergleich zu CPUs) zu verarbeiten, können sie Aufgaben ausführen, die eine starke Parallelverarbeitung erfordern, wie z. B. das Rendern von Grafiken, das Trainieren von Machine-Learning-Modellen und die Durchführung komplexer Simulationen.

Eine der Möglichkeiten, Ihre GPUs so zu programmieren, dass sie Daten ausspucken, die nicht nur aus Grafiken bestehen, ist ein Framework namens CUDA. Und genau damit befassen wir uns heute in diesem Blog.

Warum wird CUDA heute verwendet?

CUDA, die Abkürzung für Compute Unified Device Architecture, beschleunigt Rechenaufgaben durch die Nutzung von Grafikkarten (Graphics Processing Units, GPUs). Es handelt sich um ein Framework, das 2006 von NVIDIA entwickelt wurde. CUDA ermöglicht es Entwicklern, Programme zu schreiben, die große Rechenaufgaben in kleinere Aufgaben aufteilen und dabei parallele Berechnungen durchführen.

Dabei werden die vielen Kerne eines Grafikprozessors genutzt, um mehrere Rechenoperationen gleichzeitig durchzuführen – im Gegensatz zu einer CPU, die einige wenige leistungsstarke Kerne verwendet, die für die sequentielle Verarbeitung optimiert sind. Diese Parallelverarbeitungsfunktion beschleunigt Aufgaben mit großen Datensätzen oder komplexen Berechnungen, wie sie beim Grafik-Rendering, bei wissenschaftlichen Simulationen und beim maschinellen Lernen anfallen, erheblich.

CUDA von Nvidia gibt es seit mehr als zwei Jahrzehnten und aufgrund seiner Popularität und der hohen Kompatibilität mit den physischen Grafikkarten des Mutterunternehmens hat es sich zu einem der führenden Systeme in der Branche entwickelt. Und obwohl CUDA die Vorherrschaft in diesem Bereich verliert, bleibt es die erste Wahl für die Beschleunigung des Trainings von Modellen für computerbasiertes Lernen.

CUDA in der Industrie

Wir haben über die Vorteile der Verwendung von Grafikprozessoren gesprochen und darüber, wie man sie mit CUDA für bestimmte Aufgaben programmieren kann. Der beliebteste Anwendungsfall ist derzeit der Aufstieg des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz, aber wir haben ein paar andere Branchen aufgelistet, die Sie vielleicht noch nicht kennen und die ebenfalls die Vorteile der GPU-Rechenleistung nutzen können.

Industrie Aufgabe/Arbeitsbedarf Wie CUDA-fähige Programme helfen
Informatik & KI Deep-Learning Trainings, NLP, Empfehlungssysteme Beschleunigt das Training von KI-Modellen exponentiell und hilft bei Dingen wie Chatbots und Empfehlungsalgorithmen.
High-Performance Computing (HPC) Wissenschaftliche Simulationen, physikalische Berechnungen Beschleunigung komplexer wissenschaftlicher Experimente und Forschung.
Finanzindustrie Risikomodellierung, Hochfrequenzhandel (HFT), Portfolio-Optimierung Komplexe Finanzberechnungen werden viel schneller berechnet, was Händlern hilft, schnelle Entscheidungen zu treffen.
Autonome Fahrzeuge Objekterkennung, Sensorfusion, Wegplanung Hilft selbstfahrenden Autos, ihre Umgebung in Echtzeit zu „sehen“ und darauf zu reagieren.
Fertigungs- und Industrieautomatisierung Präventive Wartung, Fehlererkennung, Robotersteuerung Hilft Maschinen, Probleme zu erkennen, bevor sie auftreten, und verbessert die Automatisierung.
Wetter- und Klimawissenschaft Klimamodellierung, Hurrikanvorhersage, Datenassimilation Führt Wettersimulationen viel schneller durch, um Vorhersagen zu verbessern.
Cybersicherheit Erkennung von Anomalien, Verschlüsselung/Entschlüsselung, Bedrohungsanalyse Hilft, Hacker zu erkennen und Daten schneller zu schützen.
Robotik Echtzeit-Sensorverarbeitung, KI-basierte Steuerung, SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) Hilft Robotern, das zu verarbeiten, was sie sehen, und sich genauer zu bewegen.
Blockchain & Kryptografie Kryptowährungs-Mining, Transaktionsvalidierung Macht das Mining von Kryptowährungen und die Sicherung von Transaktionen schneller.

Anforderungen beim Erlernen der CUDA-Entwicklung

Die Nutzung von Grafikprozessoren und deren Programmierung mit CUDA ist zwar auf dem Vormarsch, aber es gibt immer noch eine erhebliche Hürde, um ein erfahrener CUDA-Programmierer zu werden. Die größte Stärke von CUDA ist auch einer der Faktoren, die das Erlernen erschweren. CUDA ist für die parallele Datenverarbeitung konzipiert, die sich grundlegend von der traditionellen seriellen Programmierung unterscheidet. Programmierer müssen Konzepte wie Threads, Blöcke und Grids verstehen und wissen, wie sie auf GPU-Hardware abgebildet werden.

Darüber hinaus ist C/C++, eine Sprache, die in der Regel für fortgeschrittene Entwickler geeignet ist, die am besten zu erlernende Sprache, wenn Sie die CUDA-Programmierung optimieren wollen (Sie können sich auch für Python mit PyTorch oder Jax entscheiden).

Schließlich erfordert CUDA ein tieferes Wissen über die physische Hardware (d. h. welche NVIDIA-GPU/s Sie verwenden). Sowohl bei der Hardware als auch bei den Software-Toolkits sind zusätzliche Einstellungen erforderlich, um Zugang zur grundlegenden Entwicklung und zu Tests zu erhalten. Um eine hohe Leistung zu erzielen, ist es außerdem erforderlich, die GPU-Architektur zu studieren, den Code sorgfältig zu optimieren und den Speicher genau zu verwalten.

Einrichten Ihres ersten CUDA Programmierprojekts

Mit Ihrem allerersten CUDA Projekt zu beginnen, mag einschüchternd erscheinen, aber mit der richtigen Anleitung können Sie Visual Studio in nur einer Stunde für CUDA Programmierprojekte konfigurieren. Befolgen Sie die folgenden Schritte, um loszulegen:

Installation von Visual Studio

Visual Studio ist eine gute erste Wahl für eine IDE, wenn Sie bereits mit C++ vertraut sind. Es ist kompatibel mit der Integration des NVIDIA CUDA Toolkits, mit dem Sie CUDA-Anwendungen innerhalb derselben Plattform kompilieren, debuggen und optimieren können.

  • Download Visual Studio

    Laden Sie zunächst, Visual Studio von Microsoft herunter. Wählen Sie die von Ihnen bevorzugte Edition. Für unsere Installation haben wir eine Community-Version von Visual Studio 2022 heruntergeladen, da dies die neueste unterstützte Version für unser Windows 11-System ist.
  • Führen Sie das Installationsprogramm aus, um die Installation abzuschließen.

    Folgen Sie den folgenden Aufforderungen, bis Sie zum Visual Studio-Installationsprogramm gelangen. Es wird Sie nach einigen Dingen fragen, z. B. nach dem Installationsverzeichnis, und wird einige Abhängigkeiten überprüfen. Danach sollten Sie Visual Studio aus diesem Fenster oder über eine Verknüpfung starten können.

Installieren des CUDA Toolkits

Nach der Installation von Visual Studio benötigen Sie den Download des CUDA Toolkits für Visual Studio. Es bietet die Tools, Bibliotheken und den Compiler (nvcc), die für die Entwicklung und Ausführung von CUDA-Anwendungen in Visual Studio erforderlich sind. Es ermöglicht die Integration von GPU-beschleunigtem Computing, was die Verwendung von NVIDIA-GPUs für leistungsstarke Aufgaben ermöglicht.

  • Überprüfen Sie, ob Sie einen CUDA-kompatiblen Grafikprozessor haben
    Um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten, sollten Sie zunächst überprüfen, ob Ihr aktueller Grafikprozessor ein unterstütztes Gerät ist. Navigieren Sie dazu zum Abschnitt Grafikkarten im Windows-Gerätemanager. Weitere Informationen finden Sie in der Installationsanleitung von NVIDIA.
  • CUDA Toolkit von NVIDIA herunterladen

    Besuchen Sie die Website von NVIDIA um das Toolkit herunterzuladen und mehr darüber zu erfahren. Vergewissern Sie sich vor dem Herunterladen, dass Sie das richtige Betriebssystem, die richtige Version usw. ausgewählt haben. Die heruntergeladene Datei ist in unserem Fall 3,2 GB groß. Stellen Sie jedoch sicher, dass Sie über mindestens 10 GB freien Speicherplatz verfügen, da Sie die Installationsdateien vorübergehend extrahieren müssen, bevor Sie das Installationsprogramm ausführen.
  • Starten Sie das Installationsprogramm

    Führen Sie nach dem Herunterladen das Installationsprogramm aus. Es überprüft Ihr Gerät auf fehlende Abhängigkeiten oder bereits vorhandene Installationen und passt Ihre Installationsdateien entsprechend an. Danach haben Sie das CUDA Toolkit auf Ihrem System installiert. Zusätzlich wird NSIGHT installiert, das spezielle Debugging- und Profiling-Funktionen für CUDA Anwendungen bietet.Sollten Sie bei der Installation des Toolkits auf Probleme stoßen, lesen Sie bitte die Installations- und Fehlerbehebungsanleitung von NVIDIA.Tipp: Wenn Sie Visual Studio Code bevorzugen, sollten Sie stattdessen Nsight über diesen Link installieren. Dabei handelt es sich um eine Anwendungsentwicklungsumgebung für „heterogene Plattformen, die die CUDA-Entwicklung für GPUs“ in Microsofts Visual Studio Code integriert.

Erste Schritte mit Ihrem ersten CUDA Projekt in Visual Studio

Nachdem Sie sowohl Visual Studio als auch das CUDA Toolkit installiert haben, können Sie nun Ihr erstes Projekt in Visual Studio initialisieren.

  • Erstellen Sie ein neues Projekt.
    Beginnen Sie mit dem Öffnen von Visual Studio und erstellen Sie ein neues Projekt oder klonen Sie ein bestehendes Repository, um Ihre erste Projektdatei zu starten.
  • Initialisieren Sie Ihr Projekt.

    An diesem Punkt haben Sie zwei Möglichkeiten: Entweder Sie starten eine komplett leere Konsole/ein leeres Projekt oder Sie wählen das CUDA 12.8-Projekt. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die CUDA Runtime bereits mit den üblichen Arbeitslasten, Beispielcode und Anwendungsfällen ausgestattet ist. Wenn Sie jedoch von Grund auf neu beginnen, können Sie Ihr Projekt nur mit dem konfigurieren, was Sie benötigen, und sich mit dem Arbeitsbereich vertraut machen. Für dieses Projekt werden wir mit einem völlig leeren Projekt beginnen.
  • Einstellen der Build-Konfiguration

    Wählen Sie oben im Visual Studio-Fenster Release und x64 (wenn Sie ein 64-Bit-System verwenden). Dadurch wird VS mitgeteilt, dass wir versuchen, eine Version einer Anwendung zu erstellen, die bereitgestellt werden kann, im Gegensatz zum Debuggen.
  • Anpassen von Build-Abhängigkeiten

    Sie müssen sicherstellen, dass Visual Studio weiß, dass Sie versuchen, CUDA-Dateien zu erstellen und auszuführen. Um dies zu konfigurieren, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihren Projektnamen („CUDA Sample“) und klicken Sie auf Build Dependencies ? Build-Anpassungen. Es öffnet sich ein neues Fenster, in dem die verfügbaren Build-Anpassungsdateien aufgelistet sind. Stellen Sie sicher, dass Sie CUDA 12.8 ankreuzen und klicken Sie auf ok.
  • Hinzufügen einer CUDA C++- oder Header-Datei

    Um neue Quelldateien hinzuzufügen, fügen Sie einfach neue Elemente hinzu, wie Sie eine normale .cpp- oder .header-Datei hinzufügen würden. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Ordner und klicken Sie auf Hinzufügen | Neues Element, um auf Ihre Dateioptionen zuzugreifen.
  • Überprüfen, ob die Datei- und Projekteinstellungen korrekt sind
    An diesem Punkt sollten Sie versuchen, eine Lösung zu erstellen, um sicherzustellen, dass alles reibungslos funktioniert. Wenn alles klappt, herzlichen Glückwunsch! Sie können nun mit der Arbeit an Ihrer ersten CUDA Datei in VS beginnen. NVIDIA stellt auch einige Beispielprojekte Beispielprojekte zur Verfügung, mit denen Sie das Setup testen, debuggen und sich mit bestehenden Projekten vertraut machen können, bevor Sie ein komplett neues Projekt erstellen.

Optimieren Sie Ihr Setup

VS und NVIDIA haben große Fortschritte bei der Erleichterung der CUDA-Entwicklung und der Einrichtung gemacht. Da es sich bei CUDA jedoch um eine proprietäre Sprache handelt, kann es immer noch vorkommen, dass Syntaxhervorhebungen oder verwirrende Eingabeaufforderungen von VS’s IntelliSense fehlen.

Um dies zu beheben, empfiehlt es sich, zusätzliche Plugins vom Visual Studio-Marktplatz zu installieren, die bei der korrekten Hervorhebung von Symbolen helfen können. Sie können z. B. das  Visual Assist-Plugin  herunterladen und installieren, das Unterstützung für CUDA-spezifischen Code bietet, der von Visual Studios IntelliSense möglicherweise noch nicht erkannt wird. Es bietet außerdem den zusätzlichen Vorteil, dass es neben der zusätzlichen Unterstützung für .cu- und .cuh-Dateien auch die Kernfunktionen für Navigation, Refactoring, Codehilfe und mehr bietet.

visual assist for C++ CUDA development

Das Visual Assist-Plugin bietet Unterstützung für die Erkennung von CUDA-spezifischem Code. VA erkennt, dass Sie ein Symbol verwenden, das auf eine fehlende Header-Datei verweist, und fügt es für Sie hinzu.

Fazit

CUDA ist zwar ein leistungsfähiges Tool, das auch in naher Zukunft von Bedeutung sein wird, aber die Landschaft des parallelen Rechnens ist dynamisch, und seine Dominanz wird von technologischen Fortschritten und veränderten Anforderungen der Industrie abhängen. Angesichts des rasanten Wachstums von KI und maschinellem Lernen wird CUDA jedoch aufgrund seiner Optimierung für Deep-Learning-Aufgaben wahrscheinlich relevant bleiben, zumal NVIDIA in diesem Bereich weiterhin Innovationen vorantreibt.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Wenn Sie Ihre Fähigkeiten in der Softwareentwicklung in einem wachsenden und aufstrebenden Bereich ausbauen möchten, dann könnte CUDA das Richtige für Sie sein.

The post Einführung in die CUDA Entwicklung + Einrichten in Visual Studio first appeared on Tomato Soup.

]]>
https://www.wholetomato.com/blog/de/einfuehrung-in-die-cuda-entwicklung-einrichten-in-visual-studio/feed/ 0 4088