Como usar tratamento de exceções para parar um loop paralelo
Este tópico mostra como escrever um algoritmo de pesquisa para uma estrutura de árvore básica.
O Cancelamento no PPL tópico explica a função de cancelamento na biblioteca de padrões de paralela. O uso de manipulação de exceção é o modo mais eficiente para cancelar o trabalho paralelo do que o uso dos métodos de concurrency::task_group::cancel e de concurrency::structured_task_group::cancel . No entanto, em um cenário em que o uso de manipulação de exceção cancelar o trabalho é apropriado é quando você chama em uma biblioteca de terceiros que usa tarefas ou algoritmos paralelos mas não fornece um objeto de task_group ou de structured_task_group a ser cancelado.
Exemplo
O exemplo a seguir mostra um tipo básico de tree que contém um elemento de dados e uma lista de nós filho. A seção a seguir mostra o corpo do método de for_all , executada recursivamente uma função de trabalho em cada nó filho.
// A simple tree structure that has multiple child nodes.
template <typename T>
class tree
{
public:
explicit tree(T data)
: _data(data)
{
}
// Retrieves the data element for the node.
T get_data() const
{
return _data;
}
// Adds a child node to the tree.
void add_child(tree& child)
{
_children.push_back(child);
}
// Performs the given work function on the data element of the tree and
// on each child.
template<class Function>
void for_all(Function& action);
private:
// The data for this node.
T _data;
// The child nodes.
list<tree> _children;
};
O exemplo a seguir mostra o método de for_all . Usa o algoritmo de concurrency::parallel_for_each para ser executados em paralelo uma função de trabalho em cada nó da árvore.
// Performs the given work function on the data element of the tree and
// on each child.
template<class Function>
void for_all(Function& action)
{
// Perform the action on each child.
parallel_for_each(begin(_children), end(_children), [&](tree& child) {
child.for_all(action);
});
// Perform the action on this node.
action(*this);
}
O exemplo a seguir mostra a função de search_for_value , que procura um valor em tree fornecido objeto. Essa função passa para o método de for_all uma função de trabalho que gerencie quando encontrar um nó de árvore que contém o valor fornecido.
Suponha que a classe de tree for fornecida por uma biblioteca de terceiros, e que você não pode modificar. Nesse caso, o uso de manipulação de exceção é apropriado como o método de for_all não fornece um objeto de task_group ou de structured_task_group ao chamador. Consequentemente, a função de trabalho não pode cancelar diretamente de seu grupo de trabalho pai.
Quando a função de trabalho que você fornece para lançar de um grupo de trabalho uma exceção, o tempo de execução pare todas as tarefas que estão no grupo de trabalho (incluindo alguns grupos de trabalho filhos) e em descarta todas as tarefas que ainda não sejam iniciados. A função de search_for_value usa um bloco de try- decatch para capturar a exceção e para imprimir o resultado no console.
// Searches for a value in the provided tree object.
template <typename T>
void search_for_value(tree<T>& t, int value)
{
try
{
// Call the for_all method to search for a value. The work function
// throws an exception when it finds the value.
t.for_all([value](const tree<T>& node) {
if (node.get_data() == value)
{
throw &node;
}
});
}
catch (const tree<T>* node)
{
// A matching node was found. Print a message to the console.
wstringstream ss;
ss << L"Found a node with value " << value << L'.' << endl;
wcout << ss.str();
return;
}
// A matching node was not found. Print a message to the console.
wstringstream ss;
ss << L"Did not find node with value " << value << L'.' << endl;
wcout << ss.str();
}
O exemplo a seguir cria um objeto e pesquisas de tree ele para vários valores em paralelo. A função de build_tree é exibida mais adiante neste tópico.
int wmain()
{
// Build a tree that is four levels deep with the initial level
// having three children. The value of each node is a random number.
mt19937 gen(38);
tree<int> t = build_tree<int>(4, 3, [&gen]{ return gen()%100000; });
// Search for a few values in the tree in parallel.
parallel_invoke(
[&t] { search_for_value(t, 86131); },
[&t] { search_for_value(t, 17522); },
[&t] { search_for_value(t, 32614); }
);
}
Este exemplo usa o algoritmo de concurrency::parallel_invoke para pesquisar em paralelo por valores. Para obter mais informações sobre esse algoritmo, consulte Algoritmos paralelos.
O exemplo completo usa o tratamento de exceções para pesquisar por valores em uma estrutura de árvore básica.
// task-tree-search.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>
#include <list>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <random>
using namespace concurrency;
using namespace std;
// A simple tree structure that has multiple child nodes.
template <typename T>
class tree
{
public:
explicit tree(T data)
: _data(data)
{
}
// Retrieves the data element for the node.
T get_data() const
{
return _data;
}
// Adds a child node to the tree.
void add_child(tree& child)
{
_children.push_back(child);
}
// Performs the given work function on the data element of the tree and
// on each child.
template<class Function>
void for_all(Function& action)
{
// Perform the action on each child.
parallel_for_each(begin(_children), end(_children), [&](tree& child) {
child.for_all(action);
});
// Perform the action on this node.
action(*this);
}
private:
// The data for this node.
T _data;
// The child nodes.
list<tree> _children;
};
// Builds a tree with the given depth.
// Each node of the tree is initialized with the provided generator function.
// Each level of the tree has one more child than the previous level.
template <typename T, class Generator>
tree<T> build_tree(int depth, int child_count, Generator& g)
{
// Create the tree node.
tree<T> t(g());
// Add children.
if (depth > 0)
{
for(int i = 0; i < child_count; ++i)
{
t.add_child(build_tree<T>(depth - 1, child_count + 1, g));
}
}
return t;
}
// Searches for a value in the provided tree object.
template <typename T>
void search_for_value(tree<T>& t, int value)
{
try
{
// Call the for_all method to search for a value. The work function
// throws an exception when it finds the value.
t.for_all([value](const tree<T>& node) {
if (node.get_data() == value)
{
throw &node;
}
});
}
catch (const tree<T>* node)
{
// A matching node was found. Print a message to the console.
wstringstream ss;
ss << L"Found a node with value " << value << L'.' << endl;
wcout << ss.str();
return;
}
// A matching node was not found. Print a message to the console.
wstringstream ss;
ss << L"Did not find node with value " << value << L'.' << endl;
wcout << ss.str();
}
int wmain()
{
// Build a tree that is four levels deep with the initial level
// having three children. The value of each node is a random number.
mt19937 gen(38);
tree<int> t = build_tree<int>(4, 3, [&gen]{ return gen()%100000; });
// Search for a few values in the tree in parallel.
parallel_invoke(
[&t] { search_for_value(t, 86131); },
[&t] { search_for_value(t, 17522); },
[&t] { search_for_value(t, 32614); }
);
}
Esse exemplo gera a seguinte saída de amostra.
Compilando o código
Copie o código de exemplo e cole-o em um projeto do Visual Studio, ou cole-o em um arquivo chamado task-tree-search.cpp e execute o comando a seguir em uma janela de prompt de comando do Visual Studio.
cl.exe /EHsc task-tree-search.cpp
Consulte também
Referência
Conceitos
Tratamento de exceções no tempo de execução de simultaneidade