如何:编写 parallel_for_each 循环

此示例演示如何使用 concurrency::parallel_for_each 算法并行计算 std::array 对象中的质数计数。

示例

以下示例两次计算数组中素数的计数。 该示例首先使用 std::for_each 算法来连续计算计数。 然后,该示例使用 parallel_for_each 算法并行执行相同的任务。 示例还控制台输出了进行两种计算所需的时间。

// parallel-count-primes.cpp
// compile with: /EHsc
#include <windows.h>
#include <ppl.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <array>

using namespace concurrency;
using namespace std;

// Returns the number of milliseconds that it takes to call the passed in function.
template <class Function>
__int64 time_call(Function&& f)
{
    __int64 begin = GetTickCount();
    f();
    return GetTickCount() - begin;
}

// Determines whether the input is a prime.
bool is_prime(int n)
{
    if (n < 2)
    {
        return false;
    }

    for (int i = 2; i < int(std::sqrt(n)) + 1; ++i)
    {
        if (n % i == 0)
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int wmain()
{
    // Create an array object that contains 200000 integers.
    array<int, 200000> a;

    // Initialize the array such that a[i] == i.
    int n = 0;
    generate(begin(a), end(a), [&]
        {
            return n++;
        });

    // Use the for_each algorithm to count, serially, the number
    // of prime numbers in the array.
    LONG prime_count = 0L;
    __int64 elapsed = time_call([&]
        {
            for_each(begin(a), end(a), [&](int n)
            {
                if (is_prime(n))
                {
                    ++prime_count;
                }
            });
        });
    
    wcout << L"serial version: " << endl
        << L"found " << prime_count << L" prime numbers" << endl
        << L"took " << elapsed << L" ms" << endl << endl;

    // Use the parallel_for_each algorithm to count, in parallel, the number
    // of prime numbers in the array.
    prime_count = 0L;
    elapsed = time_call([&]
        {
            parallel_for_each(begin(a), end(a), [&](int n)
                {
                    if (is_prime(n))
                    {
                        InterlockedIncrement(&prime_count);
                    }
                });
        });

    wcout << L"parallel version: " << endl
        << L"found " << prime_count << L" prime numbers" << endl
        << L"took " << elapsed << L" ms" << endl << endl;
}

以下是具有四个核心的计算机的输出示例。

serial version:
found 17984 prime numbers
took 125 ms

parallel version:
found 17984 prime numbers
took 63 ms

编译代码

若要编译代码,请复制代码并将其粘贴到 Visual Studio 项目中,或粘贴到一个名为 parallel-count-primes.cpp 的文件中,然后在 Visual Studio 命令提示符窗口中运行以下命令。

cl.exe /EHsc parallel-count-primes.cpp

可靠编程

该示例传递给 parallel_for_each 算法的 Lambda 表达式使用 InterlockedIncrement 函数来启用循环的并行迭代以同步递增计数器。 如果使用 InterlockedIncrement 等函数来同步对共享资源的访问,可能会在代码中出现性能瓶颈。 可使用无锁同步机制(例如 concurrency::combinable 类)来消除对共享资源的同步访问。 有关以这种方式使用 combinable 类的示例,请参阅如何:使用组合来提高性能

另请参阅

并行算法
parallel_for_each 函数