使用 std::bind 中的 std::thread 和 std::function 以及带有参数和非空 return 的函数
Using std::thread and std::function from a std::bind with a function with arguments and a non-void return
假设我们有一个函数 odd
,它是一个 bool(int)
函数。我想并行执行此函数但使用不同的参数(不同的数字)。
bool odd(int i) { return (((i&1)==1)?true:false); }
这是我正在尝试使用的代码(可以使用但有缺陷)。
std::size_t num = 256;
std::vector<bool> results(num);
std::vector<std::function<bool(int)>> funcs(num);
std::vector<std::packaged_task<bool(int)>> tasks(num);
std::vector<std::future<bool>> futures(num);
std::vector<std::thread> threads(num);
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
results[i] = false;
funcs[i] = std::bind(odd, static_cast<int>(i));
tasks[i] = std::packaged_task<bool(int)>(funcs[i]);
futures[i] = tasks[i].get_future();
threads[i] = std::thread(std::move(tasks[i]),0); // args ignored
}
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
results[i] = futures[i].get();
threads[i].join();
}
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
printf("odd(%d)=%s\n", i, (results[i]?"true":"false"));
}
我想摆脱线程创建的参数,因为它们依赖于函数的参数类型 bool(int)
。我想制作这段代码的函数模板,并能够制作一个大型并行函数执行器。
template <typename _returnType, typename ..._argTypes>
void exec_and_collect(std::vector<_returnType>& results,
std::vector<std::function<_returnType(_argTypes...)>> funcs) {
std::size_t numTasks = (funcs.size() > results.size() ? results.size() : funcs.size());
std::vector<std::packaged_task<_returnType(_argTypes...)>> tasks(numTasks);
std::vector<std::future<_returnType>> futures(numTasks);
std::vector<std::thread> threads(numTasks);
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
tasks[h] = std::packaged_task<_returnType(_argTypes...)>(funcs[h]);
futures[h] = tasks[h].get_future();
threads[h] = std::thread(std::move(tasks[h]), 0); // zero is a wart
}
// threads are now running, collect results
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
results[h] = futures[h].get();
threads[h].join();
}
}
然后这样调用:
std::size_t num = 8;
std::vector<bool> results(num);
std::vector<std::function<bool(int)>> funcs(num);
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
funcs[i] = std::bind(odd, static_cast<int>(i));
}
exec_and_collect<bool,int>(results, funcs);
我想删除 std::thread(std::move(task), 0);
行中的零,因为线程完全忽略了它。如果我完全删除它,编译器将无法找到传递给线程创建的参数,并且会失败。
您不能 micromanaging/control 对通用代码感到厌恶。只需执行任何任务 returntype()
并让调用者处理参数的绑定:
#include <thread>
#include <future>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>
bool odd(int i) { return (((i&1)==1)?true:false); }
template <typename _returnType>
void exec_and_collect(std::vector<_returnType>& results,
std::vector<std::function<_returnType()>> funcs
) {
std::size_t numTasks = std::min(funcs.size(), results.size());
std::vector<std::packaged_task<_returnType()>> tasks(numTasks);
std::vector<std::future<_returnType>> futures(numTasks);
std::vector<std::thread> threads(numTasks);
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
tasks[h] = std::packaged_task<_returnType()>(funcs[h]);
futures[h] = tasks[h].get_future();
threads[h] = std::thread(std::move(tasks[h]));
}
// threads are now running, collect results
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
results[h] = futures[h].get();
threads[h].join();
}
}
int main() {
std::size_t num = 8;
std::vector<bool> results(num);
std::vector<std::function<bool()>> funcs(num);
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
funcs[i] = std::bind(odd, static_cast<int>(i));
}
exec_and_collect<bool>(results, funcs);
}
请注意,这是一项快速的工作,我在这里看到了很多过于具体的事情。
- 特别是所有临时集合都只是纸张重量(你甚至在移动到下一个任务之前将每个
tasks[h]
移出向量,所以为什么要保留死位向量?)
- 根本没有安排;您只是随意创建新线程。这不会扩展(另外,您需要可插拔池模型;请参阅执行器规范和 Boost Async 对这些的实现)
更新
一个更加简洁的版本,演示了可以去除哪些不需要的依赖项:
- 没有打包的临时载体tasks/threads
- 没有 assumption/requirement 有
std::function<>
包装任务(这在实现内部删除了动态分配和虚拟调度)
- 不要求结果必须在向量中(事实上,您可以使用自定义输出迭代器在任何您想要的地方收集它们)
- 移动意识(这可以说是代码的 "complicated" 部分,因为没有
std::move_transform
,所以使用 std::make_move_iterator
加倍努力
#include <thread>
#include <future>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <boost/range.hpp>
bool odd(int i) { return (((i&1)==1)?true:false); }
template <typename Range, typename OutIt>
void exec_and_collect(OutIt results, Range&& tasks) {
using namespace std;
using T = typename boost::range_value<Range>::type;
using R = decltype(declval<T>()());
auto tb = std::make_move_iterator(boost::begin(tasks)),
te = std::make_move_iterator(boost::end(tasks));
vector<future<R>> futures;
transform(
tb, te,
back_inserter(futures), [](auto&& t) {
std::packaged_task<R()> task(std::forward<decltype(t)>(t));
auto future = task.get_future();
thread(std::move(task)).detach();
return future;
});
// threads are now running, collect results
transform(begin(futures), end(futures), results, [](auto& fut) { return fut.get(); });
}
#include <boost/range/irange.hpp>
#include <boost/range/adaptors.hpp>
using namespace boost::adaptors;
int main() {
std::vector<bool> results;
exec_and_collect(
std::back_inserter(results),
boost::irange(0, 8) | transformed([](int i) { return [i] { return odd(i); }; })
);
std::copy(results.begin(), results.end(), std::ostream_iterator<bool>(std::cout << std::boolalpha, "; "));
}
输出
false; false; false; false; false; false; false; false;
注意你确实可以写
exec_and_collect(
std::ostream_iterator<bool>(std::cout << std::boolalpha, "; "),
boost::irange(0, 8) | transformed([](int i) { return [i] { return odd(i); }; })
);
并且没有任何 results
容器:)
假设我们有一个函数 odd
,它是一个 bool(int)
函数。我想并行执行此函数但使用不同的参数(不同的数字)。
bool odd(int i) { return (((i&1)==1)?true:false); }
这是我正在尝试使用的代码(可以使用但有缺陷)。
std::size_t num = 256;
std::vector<bool> results(num);
std::vector<std::function<bool(int)>> funcs(num);
std::vector<std::packaged_task<bool(int)>> tasks(num);
std::vector<std::future<bool>> futures(num);
std::vector<std::thread> threads(num);
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
results[i] = false;
funcs[i] = std::bind(odd, static_cast<int>(i));
tasks[i] = std::packaged_task<bool(int)>(funcs[i]);
futures[i] = tasks[i].get_future();
threads[i] = std::thread(std::move(tasks[i]),0); // args ignored
}
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
results[i] = futures[i].get();
threads[i].join();
}
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
printf("odd(%d)=%s\n", i, (results[i]?"true":"false"));
}
我想摆脱线程创建的参数,因为它们依赖于函数的参数类型 bool(int)
。我想制作这段代码的函数模板,并能够制作一个大型并行函数执行器。
template <typename _returnType, typename ..._argTypes>
void exec_and_collect(std::vector<_returnType>& results,
std::vector<std::function<_returnType(_argTypes...)>> funcs) {
std::size_t numTasks = (funcs.size() > results.size() ? results.size() : funcs.size());
std::vector<std::packaged_task<_returnType(_argTypes...)>> tasks(numTasks);
std::vector<std::future<_returnType>> futures(numTasks);
std::vector<std::thread> threads(numTasks);
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
tasks[h] = std::packaged_task<_returnType(_argTypes...)>(funcs[h]);
futures[h] = tasks[h].get_future();
threads[h] = std::thread(std::move(tasks[h]), 0); // zero is a wart
}
// threads are now running, collect results
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
results[h] = futures[h].get();
threads[h].join();
}
}
然后这样调用:
std::size_t num = 8;
std::vector<bool> results(num);
std::vector<std::function<bool(int)>> funcs(num);
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
funcs[i] = std::bind(odd, static_cast<int>(i));
}
exec_and_collect<bool,int>(results, funcs);
我想删除 std::thread(std::move(task), 0);
行中的零,因为线程完全忽略了它。如果我完全删除它,编译器将无法找到传递给线程创建的参数,并且会失败。
您不能 micromanaging/control 对通用代码感到厌恶。只需执行任何任务 returntype()
并让调用者处理参数的绑定:
#include <thread>
#include <future>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>
bool odd(int i) { return (((i&1)==1)?true:false); }
template <typename _returnType>
void exec_and_collect(std::vector<_returnType>& results,
std::vector<std::function<_returnType()>> funcs
) {
std::size_t numTasks = std::min(funcs.size(), results.size());
std::vector<std::packaged_task<_returnType()>> tasks(numTasks);
std::vector<std::future<_returnType>> futures(numTasks);
std::vector<std::thread> threads(numTasks);
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
tasks[h] = std::packaged_task<_returnType()>(funcs[h]);
futures[h] = tasks[h].get_future();
threads[h] = std::thread(std::move(tasks[h]));
}
// threads are now running, collect results
for (std::size_t h = 0; h < numTasks; h++) {
results[h] = futures[h].get();
threads[h].join();
}
}
int main() {
std::size_t num = 8;
std::vector<bool> results(num);
std::vector<std::function<bool()>> funcs(num);
for (std::size_t i = 0; i < num; i++) {
funcs[i] = std::bind(odd, static_cast<int>(i));
}
exec_and_collect<bool>(results, funcs);
}
请注意,这是一项快速的工作,我在这里看到了很多过于具体的事情。
- 特别是所有临时集合都只是纸张重量(你甚至在移动到下一个任务之前将每个
tasks[h]
移出向量,所以为什么要保留死位向量?) - 根本没有安排;您只是随意创建新线程。这不会扩展(另外,您需要可插拔池模型;请参阅执行器规范和 Boost Async 对这些的实现)
更新
一个更加简洁的版本,演示了可以去除哪些不需要的依赖项:
- 没有打包的临时载体tasks/threads
- 没有 assumption/requirement 有
std::function<>
包装任务(这在实现内部删除了动态分配和虚拟调度) - 不要求结果必须在向量中(事实上,您可以使用自定义输出迭代器在任何您想要的地方收集它们)
- 移动意识(这可以说是代码的 "complicated" 部分,因为没有
std::move_transform
,所以使用std::make_move_iterator
加倍努力
#include <thread>
#include <future>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <boost/range.hpp>
bool odd(int i) { return (((i&1)==1)?true:false); }
template <typename Range, typename OutIt>
void exec_and_collect(OutIt results, Range&& tasks) {
using namespace std;
using T = typename boost::range_value<Range>::type;
using R = decltype(declval<T>()());
auto tb = std::make_move_iterator(boost::begin(tasks)),
te = std::make_move_iterator(boost::end(tasks));
vector<future<R>> futures;
transform(
tb, te,
back_inserter(futures), [](auto&& t) {
std::packaged_task<R()> task(std::forward<decltype(t)>(t));
auto future = task.get_future();
thread(std::move(task)).detach();
return future;
});
// threads are now running, collect results
transform(begin(futures), end(futures), results, [](auto& fut) { return fut.get(); });
}
#include <boost/range/irange.hpp>
#include <boost/range/adaptors.hpp>
using namespace boost::adaptors;
int main() {
std::vector<bool> results;
exec_and_collect(
std::back_inserter(results),
boost::irange(0, 8) | transformed([](int i) { return [i] { return odd(i); }; })
);
std::copy(results.begin(), results.end(), std::ostream_iterator<bool>(std::cout << std::boolalpha, "; "));
}
输出
false; false; false; false; false; false; false; false;
注意你确实可以写
exec_and_collect(
std::ostream_iterator<bool>(std::cout << std::boolalpha, "; "),
boost::irange(0, 8) | transformed([](int i) { return [i] { return odd(i); }; })
);
并且没有任何 results
容器:)