작업 병렬 처리(동시성 런타임)

동시성 런타임 에서 태스크 는 특정 작업을 수행하고 일반적으로 다른 작업과 병렬로 실행되는 작업 단위입니다. 태스크는 작업 그룹으로 구성된 더 세분화된 추가 작업으로 분해할 수 있습니다.

비동기 코드를 작성할 때 비동기 작업이 완료된 후 일부 작업이 발생되도록 하려는 경우 작업을 사용합니다. 예를 들어 작업을 사용하여 파일에서 비동기적으로 읽은 다음, 이 문서의 뒷부분에서 설명하는 연속 작업인 다른 작업을 사용하여 데이터를 사용할 수 있게 되면 처리할 수 있습니다. 반대로 작업 그룹을 사용하여 병렬 작업을 더 작은 부분으로 분해할 수 있습니다. 예를 들어 남은 작업을 두 파티션으로 분할하는 재귀 알고리즘이 있다고 가정합니다. 작업 그룹을 사용하여 이러한 파티션을 동시에 실행한 다음 분할된 작업이 완료될 때까지 기다릴 수 있습니다.

팁

컬렉션의 모든 요소에 동일한 루틴을 병렬로 적용하려면 작업 또는 작업 그룹 대신 동시성::p arallel_for와 같은 병렬 알고리즘을 사용합니다. 병렬 알고리즘에 대한 자세한 내용은 병렬 알고리즘을 참조 하세요.

요점

• 변수를 참조로 람다 식에 전달하는 경우 작업이 완료될 때까지 해당 변수의 수명이 유지되도록 보장해야 합니다.

• 비동기 코드를 작성할 때 작업( 동시성::task 클래스)을 사용합니다. 작업 클래스는 동시성 런타임이 아닌 Windows 스레드 풀을 해당 스케줄러로 사용합니다.

• 병렬 작업을 더 작은 조각으로 분해한 다음 더 작은 부분이 완료될 때까지 기다리려면 작업 그룹( 동시성::task_group 클래스 또는 동시성::p arallel_invoke 알고리즘)을 사용합니다.

• 동시성::task::then 메서드를 사용하여 연속 작업을 만듭니다. 연속 작업은 다른 작업이 완료된 후 비동기적으로 실행되는 작업입니다. 많은 연속을 연결하여 비동기 작업의 체인을 구성할 수 있습니다.

• 작업 기반 연속은 선행 작업이 취소되거나 예외를 throw하는 경우에도 선행 작업이 완료되면 항상 실행되도록 예약됩니다.

• 동시성::when_all 사용하여 작업 집합의 모든 멤버가 완료된 후 완료되는 작업을 만듭니다. 동시성::when_any 사용하여 작업 집합의 한 멤버가 완료된 후 완료되는 작업을 만듭니다.

• 작업 및 작업 그룹은 PPL(병렬 패턴 라이브러리) 취소 메커니즘에 참여할 수 있습니다. 자세한 내용은 PPL의 취소를 참조하세요.

• 런타임이 태스크 및 작업 그룹에서 throw된 예외를 처리하는 방법을 알아보려면 예외 처리를 참조 하세요.

이 문서에서 다루는 내용

• 람다 식 사용

• 작업 클래스

• 연속 작업

• 값 기반 및 작업 기반 연속 작업

• 작업 작성

  • when_all 함수

  • when_any 함수

• 지연된 작업 실행

• 작업 그룹

• task_group structured_task_group 비교

• 예제

• 강력한 프로그래밍

람다 식 사용

간결한 구문으로 인해 람다 식은 작업 및 작업 그룹에서 수행하는 작업을 정의하는 일반적인 방법입니다. 다음은 몇 가지 사용 팁입니다.

• 작업은 일반적으로 백그라운드 스레드에서 실행되므로 람다 식에서 변수를 캡처할 때 개체 수명을 알아 두어야 합니다. 변수를 값으로 캡처하면 해당 변수의 복사본이 람다 본문에 생성됩니다. 참조로 캡처하면 복사본이 생성되지 않습니다. 따라서 참조로 캡처하는 모든 변수의 수명은 해당 변수를 사용하는 작업보다 길어야 합니다.

• 작업에 람다 식을 전달하는 경우 참조로 스택에 할당된 변수를 캡처하지 마세요.

• 값과 참조로 캡처하는 항목을 식별할 수 있도록 람다 식에서 캡처하는 변수에 대해 명시적으로 지정합니다. 이러한 이유로 람다 식에는 [=] 또는 [&] 옵션을 사용하지 않는 것이 좋습니다.

일반적인 패턴은 연속 체인의 한 작업이 변수에 할당되면 다른 작업에서 해당 변수를 읽는 것입니다. 각 연속 작업에는 변수의 다른 복사본이 저장되므로 값별로 캡처할 수 없습니다. 스택 할당 변수의 경우 변수가 더 이상 유효하지 않을 수 있으므로 참조로 캡처할 수도 없습니다.

이 문제를 해결하려면 std::shared_ptr 같은 스마트 포인터를 사용하여 변수를 래핑하고 스마트 포인터를 값으로 전달합니다. 이런 식으로 기본 개체는 할당되고 읽을 수 있으며 해당 개체를 사용하는 작업보다 수명이 깁니다. 변수가 Windows 런타임 개체에 대한 포인터 또는 참조 개수가 계산되는 핸들(^)인 경우에도 이 기술을 사용합니다. 기본 예제는 다음과 같습니다.

// lambda-task-lifetime.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace concurrency;
using namespace std;

task<wstring> write_to_string()
{
    // Create a shared pointer to a string that is 
    // assigned to and read by multiple tasks.
    // By using a shared pointer, the string outlives
    // the tasks, which can run in the background after
    // this function exits.
    auto s = make_shared<wstring>(L"Value 1");

    return create_task([s] 
    {
        // Print the current value.
        wcout << L"Current value: " << *s << endl;
        // Assign to a new value.
        *s = L"Value 2";

    }).then([s] 
    {
        // Print the current value.
        wcout << L"Current value: " << *s << endl;
        // Assign to a new value and return the string.
        *s = L"Value 3";
        return *s;
    });
}

int wmain()
{
    // Create a chain of tasks that work with a string.
    auto t = write_to_string();

    // Wait for the tasks to finish and print the result.
    wcout << L"Final value: " << t.get() << endl;
}

/* Output:
    Current value: Value 1
    Current value: Value 2
    Final value: Value 3
*/

람다 식에 대한 자세한 내용은 람다 식을 참조하세요.

작업 클래스

동시성::task 클래스를 사용하여 작업을 종속 작업 집합으로 작성할 수 있습니다. 이 컴퍼지션 모델은 연속이라는 개념에서 지원됩니다. 연속 작업을 사용하면 이전 또는 선행 작업이 완료될 때 코드를 실행할 수 있습니다. 선행 작업의 결과는 하나 이상의 연속 작업에 대한 입력으로 전달됩니다. 선행 작업이 완료되면 대기 중인 모든 연속 작업이 실행되도록 예약됩니다. 각 연속 작업은 선행 작업 결과의 복사본을 받습니다. 그런 다음 해당 연속 작업은 다른 연속의 선행 작업이 되어 작업 체인을 만들 수도 있습니다. 연속에서는 작업 간에 특정 종속성이 있는 임의 길이의 작업 체인을 만들 수 있습니다. 또한 작업은 작업이 시작되기 전에나 작업이 실행되는 동안 공동 작업 방식으로 취소에 참여할 수 있습니다. 이 취소 모델에 대한 자세한 내용은 PPL의 취소를 참조하세요.

task는 템플릿 클래스입니다. 형식 매개 변수 T는 작업에 의해 생성되는 결과의 형식입니다. 작업에서 값을 반환하지 않는 경우 이 형식은 void일 수 있습니다. T는 const 한정자를 사용할 수 없습니다.

작업을 만들 때 작업 본문을 수행하는 작업 함수를 제공합니다. 이 작업 함수는 람다 함수, 함수 포인터 또는 함수 개체의 형태로 제공됩니다. 결과를 가져오지 않고 작업이 완료될 때까지 기다리려면 동시성::task::wait 메서드를 호출합니다. 이 메서드는 task::wait 작업이 완료되었는지 취소되었는지를 설명하는 동시성::task_status 값을 반환합니다. 태스크의 결과를 얻으려면 동시성::task::get 메서드를 호출합니다. 이 메서드는 task::wait를 호출하여 작업이 완료될 때까지 기다리므로 결과를 사용할 수 있을 때까지 현재 스레드의 실행을 차단합니다.

다음 예제에서는 작업을 만들고 결과를 기다린 후 해당 값을 표시하는 방법을 보여 줍니다. 이 설명서의 예제에서는 더 간결한 구문을 제공하는 람다 함수를 사용합니다. 그러나 작업을 사용할 때는 함수 포인터 및 함수 개체를 사용할 수도 있습니다.

// basic-task.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    // Create a task.
    task<int> t([]()
    {
        return 42;
    });

    // In this example, you don't necessarily need to call wait() because
    // the call to get() also waits for the result.
    t.wait();

    // Print the result.
    wcout << t.get() << endl;
}

/* Output:
    42
*/

동시성::create_task 함수를 사용하는 경우 형식을 auto 선언하는 대신 키워드를 사용할 수 있습니다. 예를 들어 항등 행렬을 만들고 인쇄하는 다음 코드를 살펴보겠습니다.

// create-task.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <array>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    task<array<array<int, 10>, 10>> create_identity_matrix([]
    {
        array<array<int, 10>, 10> matrix;
        int row = 0;
        for_each(begin(matrix), end(matrix), [&row](array<int, 10>& matrixRow) 
        {
            fill(begin(matrixRow), end(matrixRow), 0);
            matrixRow[row] = 1;
            row++;
        });
        return matrix;
    });

    auto print_matrix = create_identity_matrix.then([](array<array<int, 10>, 10> matrix)
    {
        for_each(begin(matrix), end(matrix), [](array<int, 10>& matrixRow) 
        {
            wstring comma;
            for_each(begin(matrixRow), end(matrixRow), [&comma](int n) 
            {
                wcout << comma << n;
                comma = L", ";
            });
            wcout << endl;
        });
    });

    print_matrix.wait();
}
/* Output:
    1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0
    0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1
*/

create_task 함수를 사용하여 동일한 작업을 만들 수 있습니다.

auto create_identity_matrix = create_task([]
{
    array<array<int, 10>, 10> matrix;
    int row = 0;
    for_each(begin(matrix), end(matrix), [&row](array<int, 10>& matrixRow) 
    {
        fill(begin(matrixRow), end(matrixRow), 0);
        matrixRow[row] = 1;
        row++;
    });
    return matrix;
});

작업을 실행하는 동안 예외가 throw되면 런타임은 task::get이나 task::wait 또는 작업 기반 연속에 대한 후속 호출에서 해당 예외를 마샬링합니다. 작업 예외 처리 메커니즘에 대한 자세한 내용은 예외 처리를 참조 하세요.

동시성::task_completion_event, 취소를 사용하는 task예제는 연습: 작업 및 XML HTTP 요청을 사용하여 연결을 참조하세요. task_completion_event 클래스는 이 문서의 뒷부분에 설명되어 있습니다.

팁

UWP 앱 의 작업과 관련된 세부 정보를 알아보려면 C++ 의 비동기 프로그래밍 및 UWP 앱용 C++에서 비동기 작업 만들기를 참조하세요.

연속 작업

비동기 프로그래밍에서는 한 비동기 작업이 완료 시 두 번째 작업을 호출하고 해당 작업에 데이터를 전달하는 것이 일반적입니다. 일반적으로 이 작업은 콜백 메서드를 통해 수행됩니다. 동시성 런타임에서는 연속 작업에서 동일한 기능을 제공합니다. 연속 작업(연속 작업이라고도 함)은 선행 작업이 완료될 때 선행 작업이라고 하는 다른 태스크에서 호출하는 비동기 작업입니다. 연속을 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.

• 선행 작업의 데이터를 연속 작업에 전달합니다.

• 연속 작업이 호출되거나 호출되지 않는 정확한 조건을 지정합니다.

• 시작되기 전이나 실행 중일 때 함께 연속 작업을 취소합니다.

• 연속 작업을 예약하는 방법에 대한 힌트를 제공합니다. (UWP(유니버설 Windows 플랫폼) 앱에만 적용됩니다. 자세한 내용은 UWP 앱용 C++에서 비동기 작업 만들기를 참조하세요.)

• 동일한 선행 작업에서 여러 개의 연속 작업을 호출합니다.

• 여러 선행 작업 중 하나 또는 모두가 완료되면 하나의 연속 작업을 호출합니다.

• 연속 작업을 임의 길이까지 차례로 연결합니다.

• 연속 작업을 사용하여 선행 작업에서 throw된 예외를 처리합니다.

이러한 기능을 사용하여 첫 번째 작업이 완료될 때 하나 이상의 작업을 실행할 수 있습니다. 예를 들어 첫 번째 작업에서 디스크로부터 파일을 읽은 후 해당 파일을 압축하는 연속 작업을 만들 수 있습니다.

다음 예제에서는 이전 작업을 수정하여 동시성::task::then 메서드를 사용하여 선행 작업의 값을 인쇄하는 연속 작업을 예약합니다.

// basic-continuation.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    auto t = create_task([]() -> int
    {
        return 42;
    });

    t.then([](int result)
    {
        wcout << result << endl;
    }).wait();

    // Alternatively, you can chain the tasks directly and
    // eliminate the local variable.
    /*create_task([]() -> int
    {
        return 42;
    }).then([](int result)
    {
        wcout << result << endl;
    }).wait();*/
}

/* Output:
    42
*/

작업을 임의 길이까지 연결하고 중첩할 수 있습니다. 또한 작업에 여러 연속 작업을 포함할 수 있습니다. 다음 예제에서는 이전 작업의 값을 세 번 증가시키는 기본 연속 체인을 보여 줍니다.

// continuation-chain.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    auto t = create_task([]() -> int
    { 
        return 0;
    });
    
    // Create a lambda that increments its input value.
    auto increment = [](int n) { return n + 1; };

    // Run a chain of continuations and print the result.
    int result = t.then(increment).then(increment).then(increment).get();
    wcout << result << endl;
}

/* Output:
    3
*/

연속 작업은 다른 작업을 반환할 수도 있습니다. 취소가 없을 경우 이 작업은 후속 연속 전에 실행됩니다. 이 기술을 비동기 래핑 해제라고 합니다. 비동기 래핑 해제는 백그라운드에서 추가 작업을 수행하려고 하지만 현재 작업에서 현재 스레드를 차단하지 않도록 하려는 경우에 유용합니다. 이는 UI 스레드에서 연속 작업을 실행할 수 있는 UWP 앱에서 일반적입니다. 다음 예제에서는 세 가지 작업을 보여 줍니다. 첫 번째 작업에서는 연속 작업 전에 실행되는 다른 작업을 반환합니다.

// async-unwrapping.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    auto t = create_task([]()
    {
        wcout << L"Task A" << endl;

        // Create an inner task that runs before any continuation
        // of the outer task.
        return create_task([]()
        {
            wcout << L"Task B" << endl;
        });
    });
  
    // Run and wait for a continuation of the outer task.
    t.then([]()
    {
        wcout << L"Task C" << endl;
    }).wait();
}

/* Output:
    Task A
    Task B
    Task C
*/

Important

작업의 연속에서 N 형식의 중첩된 작업을 반환하는 경우 결과 작업은 task<N>이 아니라 N 형식이며 중첩된 작업이 완료될 때 완료됩니다. 즉, 연속에서 중첩된 작업의 래핑 해제를 수행합니다.

값 기반 및 작업 기반 연속 작업

반환 형식이 T인 task 개체를 지정하면 T 또는 task<T> 형식의 값을 연속 작업에 제공할 수 있습니다. 형식 T 을 사용하는 연속을 값 기반 연속이라고 합니다. 값 기반 연속은 선행 작업이 오류 없이 완료되고 취소되지 않으면 실행되도록 예약됩니다. 형식 task<T> 을 매개 변수로 사용하는 연속 작업을 작업 기반 연속이라고 합니다. 작업 기반 연속은 선행 작업이 취소되거나 예외를 throw하는 경우에도 선행 작업이 완료되면 항상 실행되도록 예약됩니다. 그러면 task::get을 호출하여 선행 작업의 결과를 가져올 수 있습니다. 선행 작업이 취소된 task::get 경우 동시성::task_canceled throw합니다. 선행 작업에서 예외가 throw되면 task::get에서 해당 예외를 다시 throw합니다. 작업 기반 연속은 선행 작업이 취소되어도 취소됨으로 표시되지 않습니다.

작업 작성

이 섹션에서는 공통 패턴을 구현하기 위해 여러 작업을 구성하는 데 도움이 되는 동시성 ::when_all 및 동시성::when_any 함수에 대해 설명합니다.

when_all 함수

when_all 함수는 작업 집합이 완료된 후 완료되는 작업을 생성합니다. 이 함수는 집합에 있는 각 작업의 결과를 포함하는 std::vector 개체를 반환합니다. 다음 기본 예제에서는 when_all을 사용하여 다른 세 작업의 완료를 나타내는 작업을 만듭니다.

// join-tasks.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <array>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

int wmain()
{
    // Start multiple tasks.
    array<task<void>, 3> tasks = 
    {
        create_task([] { wcout << L"Hello from taskA." << endl; }),
        create_task([] { wcout << L"Hello from taskB." << endl; }),
        create_task([] { wcout << L"Hello from taskC." << endl; })
    };

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

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

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

/* Sample output:
    Hello from the joining thread.
    Hello from taskA.
    Hello from taskC.
    Hello from taskB.
*/

참고 항목

when_all에 전달되는 작업은 균일해야 합니다. 즉, 모두 동일한 형식을 반환해야 합니다.

다음 예제와 같이 && 구문을 사용하여 작업 집합이 완료된 후 완료되는 작업을 생성할 수도 있습니다.

auto t = t1 && t2; // same as when_all

일반적으로 작업 집합이 완료된 후 작업을 수행하려면 when_all과 함께 연속을 사용합니다. 다음 예제에서는 이전 예제를 수정하여 각각 int 결과를 생성하는 세 작업의 합계를 인쇄합니다.

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

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

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

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

/* Output:
    Hello from the joining thread.
    The sum is 229.
*/

이 예제에서는 task<vector<int>>를 지정하여 작업 기반 연속을 생성할 수도 있습니다.

작업 집합의 모든 작업이 취소되거나 예외를 throw하는 경우 when_all은 즉시 완료되며 나머지 작업이 완료될 때까지 기다리지 않습니다. 예외가 throw되는 경우 런타임은 when_all이 반환하는 작업 개체에서 task::get 또는 task::wait를 호출할 때 예외를 다시 throw합니다. 둘 이상의 작업에서 예외를 throw하는 경우 런타임은 그중 하나를 선택합니다. 따라서 모든 작업이 완료된 후 예외를 모두 관찰해야 합니다. 처리되지 않은 작업 예외로 인해 앱이 종료됩니다.

다음은 프로그램에서 모든 예외를 관찰하도록 하는 데 사용할 수 있는 유틸리티 함수입니다. 제공된 범위의 각 작업에 대해 observe_all_exceptions는 발생된 예외를 다시 throw되도록 트리거한 다음 해당 예외를 swallow합니다.

// Observes all exceptions that occurred in all tasks in the given range.
template<class T, class InIt> 
void observe_all_exceptions(InIt first, InIt last) 
{
    std::for_each(first, last, [](concurrency::task<T> t)
    {
        t.then([](concurrency::task<T> previousTask)
        {
            try
            {
                previousTask.get();
            }
            // Although you could catch (...), this demonstrates how to catch specific exceptions. Your app
            // might handle different exception types in different ways.
            catch (Platform::Exception^)
            {
                // Swallow the exception.
            }
            catch (const std::exception&)
            {
                // Swallow the exception.
            }
        });
    });
}

C++ 및 XAML을 사용하고 파일 집합을 디스크에 쓰는 UWP 앱을 고려합니다. 다음 예제에서는 when_all 및 observe_all_exceptions를 사용하여 프로그램에서 모든 예외를 관찰하도록 하는 방법을 보여 줍니다.

// Writes content to files in the provided storage folder.
// The first element in each pair is the file name. The second element holds the file contents.
task<void> MainPage::WriteFilesAsync(StorageFolder^ folder, const vector<pair<String^, String^>>& fileContents)
{
    // For each file, create a task chain that creates the file and then writes content to it. Then add the task chain to a vector of tasks.
    vector<task<void>> tasks;
    for (auto fileContent : fileContents)
    {
        auto fileName = fileContent.first;
        auto content = fileContent.second;

        // Create the file. The CreationCollisionOption::FailIfExists flag specifies to fail if the file already exists.
        tasks.emplace_back(create_task(folder->CreateFileAsync(fileName, CreationCollisionOption::FailIfExists)).then([content](StorageFile^ file)
        {
            // Write its contents.
            return create_task(FileIO::WriteTextAsync(file, content));
        }));
    }

    // When all tasks finish, create a continuation task that observes any exceptions that occurred.
    return when_all(begin(tasks), end(tasks)).then([tasks](task<void> previousTask)
    {
        task_status status = completed;
        try
        {
            status = previousTask.wait();
        }
        catch (COMException^ e)
        {
            // We'll handle the specific errors below.
        }
        // TODO: If other exception types might happen, add catch handlers here.

        // Ensure that we observe all exceptions.
        observe_all_exceptions<void>(begin(tasks), end(tasks));

        // Cancel any continuations that occur after this task if any previous task was canceled.
        // Although cancellation is not part of this example, we recommend this pattern for cases that do.
        if (status == canceled)
        {
            cancel_current_task();
        }
    });
}

이 예제를 실행하려면

1. MainPage.xaml에서 Button 컨트롤을 추가합니다.

<Button x:Name="Button1" Click="Button_Click">Write files</Button>

1. MainPage.xaml.h에서 다음과 같은 정방향 선언을 MainPage 클래스 선언의 private 섹션에 추가합니다.

void Button_Click(Platform::Object^ sender, Windows::UI::Xaml::RoutedEventArgs^ e);
concurrency::task<void> WriteFilesAsync(Windows::Storage::StorageFolder^ folder, const std::vector<std::pair<Platform::String^, Platform::String^>>& fileContents);

1. MainPage.xaml.cpp에서 Button_Click 이벤트 처리기를 구현합니다.

// A button click handler that demonstrates the scenario.
void MainPage::Button_Click(Object^ sender, RoutedEventArgs^ e)
{
    // In this example, the same file name is specified two times. WriteFilesAsync fails if one of the files already exists.
    vector<pair<String^, String^>> fileContents;
    fileContents.emplace_back(make_pair(ref new String(L"file1.txt"), ref new String(L"Contents of file 1")));
    fileContents.emplace_back(make_pair(ref new String(L"file2.txt"), ref new String(L"Contents of file 2")));
    fileContents.emplace_back(make_pair(ref new String(L"file1.txt"), ref new String(L"Contents of file 3")));

    Button1->IsEnabled = false; // Disable the button during the operation.
    WriteFilesAsync(ApplicationData::Current->TemporaryFolder, fileContents).then([this](task<void> previousTask)
    {
        try
        {
            previousTask.get();
        }
        // Although cancellation is not part of this example, we recommend this pattern for cases that do.
        catch (const task_canceled&)
        {
            // Your app might show a message to the user, or handle the error in some other way.
        }

        Button1->IsEnabled = true; // Enable the button.
    });
}

1. MainPage.xaml.cpp에서 예제에 표시된 대로 WriteFilesAsync를 구현합니다.

팁

when_all은 task를 해당 결과로 생성하는 비블로킹 함수입니다. task::wait와 달리 ASTA(Application STA) 스레드의 UWP 앱에서 이 함수를 호출하는 것이 안전합니다.

when_any 함수

when_any 함수는 작업 집합의 첫 번째 작업이 완료되면 완료되는 작업을 생성합니다. 이 함수는 완료된 작업의 결과와 집합에 있는 해당 작업의 인덱스를 포함하는 std::p air 개체를 반환합니다.

when_any 함수는 다음과 같은 시나리오에서 특히 유용합니다.

• 중복 작업입니다. 알고리즘 또는 여러 방법으로 수행할 수 있는 작업을 고려합니다. when_any 함수를 사용하여 먼저 완료되는 작업을 선택한 다음 나머지 작업을 취소할 수 있습니다.

• 인터리브 작업입니다. 모두 완료되어야 하는 여러 작업을 시작하고 when_any 함수를 사용하여 각 작업이 완료되면 결과를 처리할 수 있습니다. 하나의 작업이 완료되면 하나 이상의 추가 작업을 시작할 수 있습니다.

• 제한된 작업입니다. when_any 함수를 사용하여 동시 작업 수를 제한하여 이전 시나리오를 확장할 수 있습니다.

• 만료된 작업입니다. when_any 함수를 사용하여 하나 이상의 작업과 특정 시간 이후에 완료되는 작업 중에서 선택할 수 있습니다.

when_all과 마찬가지로 when_any가 포함된 연속을 사용하여 작업 집합의 첫 번째 작업이 완료되면 작업을 수행할 수 있습니다. 다음 기본 예제에서는 when_any를 사용하여 다른 세 작업 중 첫 번째 작업이 완료되면 완료되는 작업을 만듭니다.

// select-task.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppltasks.h>
#include <array>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

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

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

/* Sample output:
    First task to finish returns 42 and has index 1.
*/

이 예제에서는 task<pair<int, size_t>>를 지정하여 작업 기반 연속을 생성할 수도 있습니다.

참고 항목

when_all과 마찬가지로 when_any에 전달되는 작업은 모두 동일한 형식을 반환해야 합니다.

다음 예제와 같이 || 구문을 사용하여 작업 집합의 첫 번째 작업이 완료된 후 완료되는 작업을 생성할 수도 있습니다.

auto t = t1 || t2; // same as when_any

팁

마찬가지로 when_all비 when_any 차단이며 ASTA 스레드의 UWP 앱에서 호출하는 것이 안전합니다.

지연된 작업 실행

경우에 따라 조건이 충족될 때까지 작업 실행을 지연하거나 외부 이벤트에 대한 응답으로 작업을 시작해야 할 수 있습니다. 예를 들어 비동기 프로그래밍에서 I/O 완료 이벤트에 대한 응답으로 작업을 시작해야 할 수 있습니다.

이 작업을 수행하는 두 가지 방법은 연속 작업을 사용하거나 작업을 시작하고 태스크의 작업 함수 내에서 이벤트를 기다리는 것입니다. 그러나 이러한 기술을 하나를 사용할 수 없는 경우가 있습니다. 예를 들어 연속을 만들려면 선행 작업이 있어야 합니다. 그러나 선행 작업이 없는 경우 작업 완료 이벤트를 만들고 나중에 해당 완료 이벤트를 사용할 수 있게 되면 선행 작업에 연결할 수 있습니다. 또한 대기 중인 작업은 스레드도 차단하므로 작업 완료 이벤트를 사용하여 비동기 작업이 완료되면 작업을 수행함으로써 스레드를 해제할 수 있습니다.

동시성::task_completion_event 클래스는 이러한 태스크 구성을 간소화하는 데 도움이 됩니다. task 클래스처럼 형식 매개 변수 T는 작업에 의해 생성되는 결과의 형식입니다. 작업에서 값을 반환하지 않는 경우 이 형식은 void일 수 있습니다. T는 const 한정자를 사용할 수 없습니다. 일반적으로 task_completion_event 개체는 값을 사용할 수 있을 때 신호를 보내는 작업이나 스레드에 제공됩니다. 동시에 하나 이상의 작업이 해당 이벤트의 수신기로 설정됩니다. 이벤트가 설정되면 수신기 작업이 완료되고 작업의 연속 실행이 예약됩니다.

지연 후 완료되는 작업을 구현하는 데 사용하는 task_completion_event 예제는 방법: 지연 후 완료되는 작업 만들기를 참조하세요.

작업 그룹

작업 그룹은 작업 컬렉션을 구성합니다. 작업 그룹은 작업 가로채기 큐에 작업을 넣습니다. 스케줄러는 이 큐에서 작업을 제거하고 사용 가능한 컴퓨팅 리소스에서 실행합니다. 작업 그룹에 작업을 추가한 후 모든 작업이 완료되거나 아직 시작되지 않은 작업이 취소될 때까지 기다릴 수 있습니다.

PPL은 동시성::task_group 및 동시성::structured_task_group 클래스를 사용하여 작업 그룹을 나타내고 동시성::task_handle 클래스를 사용하여 이러한 그룹에서 실행되는 작업을 나타냅니다. task_handle 클래스는 작업을 수행하는 코드를 캡슐화합니다. task 클래스와 마찬가지로 작업 함수는 람다 함수, 함수 포인터 또는 함수 개체의 형태로 제공됩니다. 일반적으로 task_handle 개체에서 직접 작업할 필요가 없습니다. 대신 작업 그룹에 작업 함수를 전달하면 작업 그룹에서 task_handle 개체를 만들고 관리합니다.

PPL은 작업 그룹을 구조화되지 않은 작업 그룹과 구조화된 작업 그룹의 두 범주로 나눕니다. PPL은 task_group 클래스를 사용하여 비구조적 작업 그룹을 나타내고 structured_task_group 클래스를 사용하여 구조적 작업 그룹을 나타냅니다.

Important

또한 PPL은 클래스를 사용하여 structured_task_group 태스크 집합을 병렬로 실행하는 동시성::p arallel_invoke 알고리즘을 정의합니다. parallel_invoke 알고리즘에는 더 간결한 구문이 있으므로 가능한 경우 structured_task_group 클래스 대신 사용하는 것이 좋습니다. 병렬 알고리즘 항목은 더 자세히 설명합니다parallel_invoke.

동시에 실행하려는 여러 독립된 작업이 있고 계속하려면 모든 작업이 완료될 때까지 기다려야 하는 경우 parallel_invoke를 사용합니다. 이 기술을 포크 및 조인 병렬 처리라고도 합니다. 동시에 실행하려는 여러 독립된 작업이 있지만 작업이 나중에 완료될 때까지 기다리려면 task_group을 사용합니다. 예를 들어 task_group 개체에 작업을 추가하고 작업이 다른 함수 또는 다른 스레드에서 완료될 때까지 기다릴 수 있습니다.

작업 그룹은 취소 개념을 지원합니다. 취소를 사용하면 전체 작업을 취소하려고 한다는 사실을 모든 활성 작업에 알릴 수 있습니다. 또한 취소를 사용하면 아직 시작되지 않은 작업이 시작되지 않도록 방지할 수 있습니다. 취소에 대한 자세한 내용은 PPL의 취소를 참조하세요.

또한 런타임은 작업에서 예외를 throw하고 연결된 작업 그룹이 완료될 때까지 기다린 후 해당 예외를 처리할 수 있도록 하는 예외 처리 모델을 제공합니다. 이 예외 처리 모델에 대한 자세한 내용은 예외 처리를 참조 하세요.

task_group structured_task_group 비교

structured_task_group 클래스 대신 task_group 또는 parallel_invoke를 사용하는 것이 좋지만 다양한 작업을 수행하거나 취소를 지원해야 하는 병렬 알고리즘을 작성하는 경우처럼 structured_task_group을 사용해야 하는 경우가 있습니다. 이 섹션에서는 task_group과 structured_task_group의 차이점에 대해 설명합니다.

task_group 클래스는 스레드로부터 안전합니다. 따라서 여러 스레드에서 task_group 개체에 작업을 추가하고 여러 스레드에서 task_group 개체를 대기하거나 취소할 수 있습니다. structured_task_group 개체의 생성 및 소멸은 동일한 어휘 범위에서 발생해야 합니다. 또한 structured_task_group 개체의 모든 작업은 동일한 스레드에서 발생해야 합니다. 이 규칙의 예외는 동시성::structured_task_group::cancel 및 동시성::structured_task_group::is_canceling 메서드입니다. 자식 작업은 언제든지 이러한 메서드를 호출하여 부모 작업 그룹을 취소하거나 취소를 확인할 수 있습니다.

동시성::task_group::wait 또는 concurrency::task_group::run_and_wait 메서드를 호출한 후 개체에서 추가 작업을 task_group 실행할 수 있습니다. 반대로, 동시성::structured_task_group::wait 또는 concurrency::structured_task_group::run_and_wait 메서드를 호출한 후 개체에서 추가 작업을 structured_task_group 실행하면 동작이 정의되지 않습니다.

structured_task_group 클래스는 스레드에서 동기화되지 않으므로 task_group 클래스보다 실행 오버헤드가 적습니다. 따라서 문제가 여러 스레드에서 작업을 예약하도록 요구하지 않고 parallel_invoke 알고리즘을 사용할 수 없는 경우 structured_task_group 클래스를 사용하여 더 잘 수행되는 코드를 작성할 수 있습니다.

다른 structured_task_group 개체 내에서 structured_task_group 을 사용하는 경우 외부 개체가 완료되기 전에 내부 개체를 완료하고 삭제해야 합니다. task_group 클래스에서는 외부 그룹이 완료되기 전에 중첩된 작업 그룹이 완료될 필요가 없습니다.

비구조적 작업 그룹과 구조적 작업 그룹은 다양한 방법으로 작업 핸들에서 작동합니다. 작업 함수를 task_group 개체에 직접 전달할 수 있으며, task_group 개체에서 작업 핸들을 만들고 관리합니다. structured_task_group 클래스에서는 각 작업에 대해 task_handle 개체를 관리해야 합니다. 모든 task_handle 개체는 연결된 structured_task_group 개체의 수명 동안 내내 유효한 상태로 유지되어야 합니다. 다음 기본 예제와 같이 동시성::make_task 함수를 사용하여 개체를 만듭니 task_handle 다.

// make-task-structure.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>

using namespace concurrency;

int wmain()
{
   // Use the make_task function to define several tasks.
   auto task1 = make_task([] { /*TODO: Define the task body.*/ });
   auto task2 = make_task([] { /*TODO: Define the task body.*/ });
   auto task3 = make_task([] { /*TODO: Define the task body.*/ });

   // Create a structured task group and run the tasks concurrently.

   structured_task_group tasks;

   tasks.run(task1);
   tasks.run(task2);
   tasks.run_and_wait(task3);
}

작업 수가 가변적인 경우 작업 핸들을 관리하려면 _malloca 같은 스택 할당 루틴 또는 std::vector와 같은 컨테이너 클래스를 사용합니다.

task_group과 structured_task_group 둘 다 취소를 지원합니다. 취소에 대한 자세한 내용은 PPL의 취소를 참조하세요.

예시

다음 기본 예제에서는 작업 그룹을 사용하는 방법을 보여 줍니다. 이 예제에서는 parallel_invoke 알고리즘을 사용하여 두 작업을 동시에 수행합니다. 각 작업은 하위 작업을 task_group 개체에 추가합니다. task_group 클래스를 사용하면 여러 작업이 동시에 이 클래스에 작업을 추가할 수 있습니다.

// using-task-groups.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>
#include <sstream>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

// Prints a message to the console.
template<typename T>
void print_message(T t)
{
   wstringstream ss;
   ss << L"Message from task: " << t << endl;
   wcout << ss.str(); 
}

int wmain()
{  
   // A task_group object that can be used from multiple threads.
   task_group tasks;

   // Concurrently add several tasks to the task_group object.
   parallel_invoke(
      [&] {
         // Add a few tasks to the task_group object.
         tasks.run([] { print_message(L"Hello"); });
         tasks.run([] { print_message(42); });
      },
      [&] {
         // Add one additional task to the task_group object.
         tasks.run([] { print_message(3.14); });
      }
   );

   // Wait for all tasks to finish.
   tasks.wait();
}

다음은 이 예제의 샘플 출력입니다.

Message from task: Hello
Message from task: 3.14
Message from task: 42

parallel_invoke 알고리즘은 작업을 동시에 실행하므로 출력 메시지의 순서가 다를 수 있습니다.

알고리즘을 사용하는 parallel_invoke 방법을 보여 주는 전체 예제는 방법: parallel_invoke 사용하여 병렬 정렬 루틴 작성 및 방법: parallel_invoke 사용하여 병렬 작업 실행 클래스를 사용하여 task_group 비동기 미래를 구현하는 전체 예제는 연습: 선물 구현을 참조 하세요.

강력한 프로그래밍

작업, 작업 그룹 및 병렬 알고리즘을 사용하는 경우 취소 및 예외 처리의 역할을 이해하고 있어야 합니다. 예를 들어 병렬 작업 트리에서 취소되는 작업은 자식 작업이 실행되지 않도록 방지합니다. 따라서 자식 작업 중 하나가 리소스 해제와 같이 애플리케이션에 중요한 작업을 수행하는 경우 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 자식 작업에서 예외를 throw하는 경우 해당 예외가 개체 소멸자를 통해 전파되어 애플리케이션에서 정의되지 않은 동작이 발생할 수 있습니다. 이러한 점을 보여 주는 예제는 병렬 패턴 라이브러리 문서의 모범 사례에서 취소 및 예외 처리가 개체 소멸 에 미치는 영향 이해 섹션을 참조하세요. PPL의 취소 및 예외 처리 모델에 대한 자세한 내용은 취소 및 예외 처리를 참조하세요.

관련 항목

제목	설명
방법: parallel_invoke를 사용하여 병렬 정렬 루틴 작성	parallel_invoke 알고리즘을 사용하여 바이토닉 정렬 알고리즘의 성능을 향상시키는 방법을 보여 줍니다.
방법: parallel_invoke를 사용하여 병렬 작업 실행	parallel_invoke 알고리즘을 사용하여 공유 데이터 소스에서 여러 작업을 수행하는 프로그램의 성능을 향상시키는 방법을 보여 줍니다.
방법: 지연 후 완료되는 작업 만들기	, cancellation_token_source및 cancellation_tokentask_completion_event 클래스를 task사용하여 지연 후 완료되는 작업을 만드는 방법을 보여 줍니다.
연습: 미래 구현	동시성 런타임의 기존 기능을 더 많은 역할을 하는 기능과 결합하는 방법을 보여 줍니다.
PPL(병렬 패턴 라이브러리)	동시 애플리케이션 개발을 위해 명령적 프로그래밍 모델을 제공하는 PPL에 대해 설명합니다.

참조

task 클래스(동시성 런타임)

task_completion_event 클래스

when_all 함수

when_any 함수

task_group 클래스

parallel_invoke 함수

structured_task_group 클래스