メモリ管理と最適化コース
8. メモリ管理と最適化コース（2週間）¶
カリキュラム概要¶
| 週 | 主なトピック | 内容 | 実践演習テーマ |
|---|---|---|---|
| Week 1 | メモリ管理 | - スタックとヒープの仕組み - 動的メモリ割り当てと解放 - メモリリークの検出と防止 |
- カスタムメモリアロケータの実装 - メモリリーク検出ツールの使用演習 |
| Week 2 | コード最適化 | - コンパイラ最適化オプション - アルゴリズムの効率化 - キャッシュ最適化技術 |
- 与えられたコードの最適化演習 - パフォーマンス計測と分析 |
評価方法¶
- 日々の実習レポート
- 実践演習の成果物（最適化前後のコードと性能比較）
- 最終プロジェクト（メモリ使用量とパフォーマンスを考慮したアプリケーションの設計と実装）
注意点¶
- このコースはC/C++言語の深い理解と、コンピュータアーキテクチャの基礎知識を前提としています。
- 最適化には常にトレードオフが伴うことを理解し、適切な判断ができるよう指導します。
- 実機を用いたパフォーマンス計測を行うため、ハードウェアの特性についても学びます。
- セキュリティ面でのリスクについても触れ、安全性と効率性のバランスを考慮します。
必要な機材・ソフトウェア・ツール¶
- 開発用PC（Windows、Mac、Linuxいずれか）
- 参考価格：80,000円〜200,000円（新品の場合、スペックによる）
- 組み込み開発ボード（Raspberry Pi 4 推奨）
- 参考価格：7,000円〜9,000円
- C/C++コンパイラ（GCC）
- 価格：無料
- 統合開発環境（Visual Studio Code推奨）
- Visual Studio Code：無料
- メモリリーク検出ツール（Valgrind）
- 価格：無料
- プロファイリングツール（gprof、Perf）
- 価格：無料
- メモリ使用量可視化ツール（Massif-Visualizer）
- 価格：無料
推奨参考書（Amazon.co.jp 参考価格）¶
- 「Cプログラマのためのアルゴリズムとデータ構造」著：平田豊（技術評論社） 価格：3,278円
- 「エキスパートCプログラミング」著：Peter van der Linden（ピアソン） 価格：3,520円
- 「組み込みシステムの理論と実践」著：高田広章（オーム社） 価格：3,850円
注：これらの価格は2024年7月19日時点のものです。実際の価格は変動する可能性があります。
このコースでは、組み込みシステムにおける効率的なメモリ管理と最適化技術について学びます。限られたリソースを最大限に活用し、高性能かつ信頼性の高いソフトウェアを開発するスキルを養成することを目指します。