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VisualStudio11下的C++異步編程1

微軟已經(jīng)在VS10中加入了Concurrency Runtime namespace來支持C++的異步編程，筆者認(rèn)為異步編程在是現(xiàn)代編程語言的一個(gè)發(fā)展方向。在此總結(jié)一些異步編程的基本概念和語法，希望能給大家理解異步編程帶來一些方便。

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)商，為中小企業(yè)提供成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站制作服務(wù)，網(wǎng)站設(shè)計(jì)，網(wǎng)站托管、服務(wù)器租用等一站式綜合服務(wù)型公司，專業(yè)打造企業(yè)形象網(wǎng)站，讓您在眾多競爭對手中脫穎而出成都創(chuàng)新互聯(lián)公司。

首先，異步編程的基本單位是task class。我們把想要執(zhí)行異步操作的函數(shù)放入task 里面，通過協(xié)調(diào)這些task的關(guān)系，來實(shí)現(xiàn)基于函數(shù)的異步操作。這種方式相對于傳統(tǒng)的基于線程池的異步調(diào)用，開發(fā)者不需要關(guān)心底層的線程如何分配，資源如何同步，是否有死鎖的存在。這樣，開發(fā)者會更專注于代碼的邏輯，進(jìn)而提高編程的效率。

task 是一個(gè)模板類，T是函數(shù)返回值的類型，比如task t([](){return 1;})，或者函數(shù)返回值為空task t([](){return;})。task的構(gòu)造函數(shù)傳入?yún)?shù)可以是lambda表達(dá)式。我們聲明了一個(gè)task之后，通過調(diào)用wait()方法去執(zhí)行他，對于有返回值的task，我們調(diào)用.get()方法去取得他的返回值。下面是一個(gè)簡單的例子

 
 
 
    
  
  
  
  1. #include  
    2. 
  
  
  
  2. #include  
    3. 
  
  
  
  3. using namespace Concurrency; 
    4. 
  
  
  
  4. using namespace std; 
    5. 
  
  
  
  5. int wmain() 
    6. 
  
  
  
  6. { 
    7. 
  
  
  
  7.     task t([]() { 
    8. 
  
  
  
  8.         return 42; 
    9. 
  
  
  
  9.     }); 
    10. 
  
  
  
  10. 
  
  
  
  11.     t.wait(); 
    12. 
  
  
  
  12.     wcout << t.get() << endl; 
    13. 
  
  
  
  13. }
    14.

我們可以用.then()的方法去指定一個(gè)連續(xù)的任務(wù)，就是在前一個(gè)task完成之后立刻執(zhí)行.then()里面的函數(shù)。這個(gè)函數(shù)要求接受前一個(gè)任務(wù)返回的結(jié)果。比如前一個(gè)任務(wù)中函數(shù)返回的是int 那么在.then()的函數(shù)里面就要指定傳入?yún)?shù)為int的lambda表達(dá)式()[int res]{ res++;}。.then()方法只要求傳入?yún)?shù)和上一個(gè)任務(wù)相同，而返回值可以不同。比如下面的代碼，第一個(gè)task返回int，在第一個(gè)then中返回void，然后返回int，最后返回void。這里要注意的是，在最后一個(gè)then()中調(diào)用wait，而不是t.wait()，否則第一個(gè).then 不會執(zhí)行。

 
 
 
    
  
  
  
  1. task t([]() { 
    2. 
  
  
  
  2.     return 42; 
    3. 
  
  
  
  3. }); 
    4. 
  
  
  
  4. 
  
  
  
  5. t.then([](int res){wcout<<"Hello";}).then([](){return 1;}).then([](int res){wcout<
  
  
  
  6. wcout << t.get() << endl;
    7.

這段代碼展示的是如何嵌套task，注意這里的返回值雖然是task，但是外面的task的參數(shù)依然是int，這兩個(gè)參數(shù)要保持一致。

 
 
 
    
  
  
  
  1. task t([]() {  
    2. 
  
  
  
  2.     wcout << L"Task A" << endl; 
    3. 
  
  
  
  3. 
  
  
  
  4.     // Create an inner task that runs before any continuation 
    5. 
  
  
  
  5.     // of the outer task. 
    6. 
  
  
  
  6.     return task([]() { 
    7. 
  
  
  
  7.         wcout << L"Task B" << endl; 
    8. 
  
  
  
  8.         return 1; 
    9. 
  
  
  
  9.     }); 
    10. 
  
  
  
  10. });
    11.

 一組task的執(zhí)行，我們可以把一組task放入到容器里，然后通過when_all()，這個(gè)函數(shù)去執(zhí)行他們，when_all傳入?yún)?shù)是容器迭代器的開始和結(jié)束。這里要求容器里面的task的返回值必須相同。這是沒有返回值的例子

 
 
 
    
  
  
  
  1.  // Start multiple tasks. 
    2. 
  
  
  
  2. array, 3> tasks = { 
    3. 
  
  
  
  3.     task([] { wcout << "Hello from taskA." << endl; }), 
    4. 
  
  
  
  4.     task([] { wcout << "Hello from taskB." << endl; }), 
    5. 
  
  
  
  5.     task([] { wcout << "Hello from taskC." << endl; }) 
    6. 
  
  
  
  6. }; 
    7. 
  
  
  
  7. auto joinTask = when_all(tasks.begin(), tasks.end()); 
    8. 
  
  
  
  8. // Print a message from the joining thread. 
    9. 
  
  
  
  9. wcout << "Hello from the joining thread." << endl; 
    10. 
  
  
  
  10. // Wait for the tasks to finish. 
    11. 
  
  
  
  11. joinTask.wait();
    12.

這是有返回值的例子，注意when_all().then 的傳入?yún)?shù)是vector

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Start multiple tasks. 
    2. 
  
  
  
  2. array, 3> tasks = { 
    3. 
  
  
  
  3.     task([] { return 88; }), 
    4. 
  
  
  
  4.     task([] { return 42; }), 
    5. 
  
  
  
  5.     task([] { return 99; }) 
    6. 
  
  
  
  6. }; 
    7. 
  
  
  
  7. 
  
  
  
  8. auto joinTask = when_all(tasks.begin(), tasks.end()) 
    9. 
  
  
  
  9.                 .then([](vector results) 
    10. 
  
  
  
  10.     { 
    11. 
  
  
  
  11.         wcout << "The sum is "  
    12. 
  
  
  
  12.               << accumulate(results.begin(), results.end(), 0) 
    13. 
  
  
  
  13.               << L'.' << endl; 
    14. 
  
  
  
  14.     }); 
    15. 
  
  
  
  15. 
  
  
  
  16. // Print a message from the joining thread. 
    17. 
  
  
  
  17. wcout << "Hello from the joining thread." << endl; 
    18. 
  
  
  
  18. 
  
  
  
  19. // Wait for the tasks to finish. 
    20. 
  
  
  
  20. joinTask.wait();
    21.

when_all().wait()是當(dāng)容器里面所有的task都被執(zhí)行后，才繼續(xù)向下執(zhí)行。而when_any().wait()就是當(dāng)容器里第一個(gè)task完成之后，就繼續(xù)向下執(zhí)行。和when_all 一樣，when_any 要求task的返回值相同 。但是，when_any().then()的傳入?yún)?shù)是pair pair.first 是task的返回值，pair.second是已經(jīng)完成的task的序號。

 
 
 
    
  
  
  
  1. // Start multiple tasks. 
    2. 
  
  
  
  2. array, 3> tasks = { 
    3. 
  
  
  
  3.     task([] { return 88; }), 
    4. 
  
  
  
  4.     task([] { return 42; }), 
    5. 
  
  
  
  5.     task([] { return 99; }) 
    6. 
  
  
  
  6. }; 
    7. 
  
  
  
  7. 
  
  
  
  8. // Select the first to finish. 
    9. 
  
  
  
  9. when_any(tasks.begin(), tasks.end()) 
    10. 
  
  
  
  10.     .then([](pair result) 
    11. 
  
  
  
  11.     { 
    12. 
  
  
  
  12.         wcout << "First task to finish returns "
    13. 
  
  
  
  13.               << result.first 
    14. 
  
  
  
  14.               << L" and has index "
    15. 
  
  
  
  15.               << result.second 
    16. 
  
  
  
  16.               << L'.' << endl; 
    17. 
  
  
  
  17.     }).wait();   
    18.

這篇文章是這個(gè)系列的第一篇，旨在向大家介紹一些基本的概念和用法。我會在接下來的系列中，給大家展示一些更深層次的東西。

引用自：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/apps/dd492427(v=vs.110).aspx


文章題目：VisualStudio11下的C++異步編程1
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