C++异步编程 for VS2011(一)

微软已经在VS10中加入了Concurrency Runtime namespace来支持C++的异步编程,笔者认为异步编程在是现代编程语言的一个发展方向。在此总结一些异步编程的基本概念和语法,希望能给大家理解异步编程带来一些方便。

 

 首先,异步编程的基本单位是task class。我们把想要执行异步操作的函数放入task 里面,通过协调这些task的关系,来实现基于函数的异步操作。这种方式相对于传统的基于线程池的异步调用,开发者不需要关心底层的线程如何分配,资源如何同步,是否有死锁的存在。这样,开发者会更专注于代码的逻辑,进而提高编程的效率。

 

 task<T> 是一个模板类,T是函数返回值的类型,比如task<int> t([](){return 1;}),或者函数返回值为空task<void> t([](){return;})。task的构造函数传入参数可以是lambda表达式。我们声明了一个task之后,通过调用wait()方法去执行他,对于有返回值的task,我们调用.get()方法去取得他的返回值。下面是一个简单的例子

#include <ppltasks.h>
#include <iostream>

using namespace Concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    task<int> t([]() {
        return 42;
    });

    t.wait();
    wcout << t.get() << endl;
}

 

我们可以用.then()的方法去指定一个连续的任务,就是在前一个task完成之后立刻执行.then()里面的函数。这个函数要求接受前一个任务返回的结果。比如前一个任务中函数返回的是int 那么在.then()的函数里面就要指定传入参数为int的lambda表达式()[int res]{ res++;}。.then()方法只要求传入参数和上一个任务相同,而返回值可以不同。比如下面的代码,第一个task返回int,在第一个then中返回void,然后返回int,最后返回void。这里要注意的是,在最后一个then()中调用wait,而不是t.wait(),否则第一个.then 不会执行。

    task<int> t([]() {
        return 42;
    });

    t.then([](int res){wcout<<"Hello";}).then([](){return 1;}).then([](int res){wcout<<res<<endl;}).wait();
    wcout << t.get() << endl;

 

这段代码展示的是如何嵌套task,注意这里的返回值虽然是task<int>,但是外面的task的参数依然是int,这两个参数要保持一致。

    task<int> t([]() { 
        wcout << L"Task A" << endl;

        // Create an inner task that runs before any continuation
        
// of the outer task.
        return task<int>([]() {
            wcout << L"Task B" << endl;
            return 1;
        });
    });

 

 一组task的执行,我们可以把一组task放入到容器里,然后通过when_all(),这个函数去执行他们,when_all传入参数是容器迭代器的开始和结束。这里要求容器里面的task的返回值必须相同。这是没有返回值的例子

     // Start multiple tasks.

    array<task<void>, 3> tasks = {
        task<void>([] { wcout << "Hello from taskA." << endl; }),
        task<void>([] { wcout << "Hello from taskB." << endl; }),
        task<void>([] { wcout << "Hello from taskC." << endl; })
    };

    auto joinTask = when_all(tasks.begin(), tasks.end());

    // Print a message from the joining thread.
    wcout << "Hello from the joining thread." << endl;

    // Wait for the tasks to finish.
    joinTask.wait();

 

这是有返回值的例子,注意when_all().then 的传入参数是vector<T> 

// Start multiple tasks.
array<task<int>, 3> tasks = {
    task<int>([] { return 88; }),
    task<int>([] { return 42; }),
    task<int>([] { return 99; })
};

auto joinTask = when_all(tasks.begin(), tasks.end())
                .then([](vector<int> results)
    {
        wcout << "The sum is " 
              << accumulate(results.begin(), results.end(), 0)
              << L'.' << endl;
    });

// Print a message from the joining thread.
wcout << "Hello from the joining thread." << endl;

// Wait for the tasks to finish.
joinTask.wait();

 

when_all().wait()是当容器里面所有的task都被执行后,才继续向下执行。而when_any().wait()就是当容器里第一个task完成之后,就继续向下执行。和when_all 一样,when_any 要求task的返回值相同 。但是,when_any().then()的传入参数是pair<T, size_t> pair.first 是task的返回值,pair.second是已经完成的task的序号。

    // Start multiple tasks.
    array<task<int>, 3> tasks = {
        task<int>([] { return 88; }),
        task<int>([] { return 42; }),
        task<int>([] { return 99; })
    };

    // Select the first to finish.
    when_any(tasks.begin(), tasks.end())
        .then([](pair<int, size_t> result)
        {
            wcout << "First task to finish returns "
                  << result.first
                  << L" and has index "
                  << result.second
                  << L'.' << endl;
        }).wait();   

 

这篇文章是这个系列的第一篇,旨在向大家介绍一些基本的概念和用法。我会在接下来的系列中,给大家展示一些更深层次的东西。 

引用自:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/dd492427(v=vs.110).aspx 
 

posted @ 2012-03-18 16:17  Jesse Jiang  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏