如何：使用例外狀況處理來中斷平行迴圈

本主題說明如何撰寫基本樹狀結構的搜尋演算法。

「取消」主題說明平行模式連結庫中取消的角色。 使用例外狀況處理比使用並行處理：：task_group：：cancel 和 concurrency：：structured_task_group：：cancel 方法來取消平行工作的效率較低。 不過，當您呼叫使用工作或平行演算法但未提供 task_group 或 structured_task_group 物件取消的第三方連結庫時，使用例外狀況處理取消工作的其中一個案例是適當的。

範例：基本樹狀結構類型

下列範例顯示包含資料元素和子節點清單的基本 tree 類型。 下一節顯示 方法的 for_all 主體，此方法會遞歸地在每個子節點上執行工作函式。

// 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;
};

範例：平行執行工作

下列範例顯示 for_all 方法。 它會使用 concurrency：:p arallel_for_each 演算法，以平行方式在樹狀結構的每個節點上執行工作函式。

// 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);
}

範例：搜尋樹狀結構中的值

下列範例顯示 search_for_value 函式，這個函式會在提供的 tree 物件中搜尋值。 此函式會將工作函式傳遞給 for_all 方法，當它找到包含所提供值的樹狀節點時，會擲回該函式。

假設 類別 tree 是由第三方連結庫所提供，而且您無法修改它。 在此情況下，使用例外狀況處理是適當的，因為 for_all 方法不會提供 task_group 或 structured_task_group 物件給呼叫端。 因此，工作函式無法直接取消其父工作組。

當您提供給工作組的工作函式擲回例外狀況時，運行時間會停止工作組中的所有工作（包括任何子工作組），並捨棄尚未啟動的任何工作。 search_for_value 函式會使用 try-catch 區塊來擷取例外狀況並將結果列印至主控台。

// 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();   
}

範例：以平行的方式建立和搜尋樹狀結構

下列範例會建立 物件，並平行搜尋數個 tree 值。 本主題稍後會顯示函 build_tree 式。

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); }
   );
}

此範例會使用 concurrency：:p arallel_invoke 演演算法來平行搜尋值。 如需此演算法的詳細資訊，請參閱 平行演算法。

範例：已完成的例外狀況處理程式碼範例

下列完整範例會使用例外狀況處理來搜尋基本樹狀結構中的值。

// 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); }
   );
}

此範例會產生下列範例輸出。

Found a node with value 32614.
Found a node with value 86131.
Did not find node with value 17522.

編譯程式碼

複製範例程式代碼，並將其貼到 Visual Studio 專案中，或貼到名為 task-tree-search.cpp 的檔案中，然後在 Visual Studio 命令提示字元視窗中執行下列命令。

cl.exe /EHsc task-tree-search.cpp

另請參閱

PPL 中的取消
例外狀況處理
工作平行處理原則
平行演算法
task_group 類別
structured_task_group 類別
parallel_for_each函式