Knihovna PPL (Parallel Patterns Library)

Paralelní vzory knihovny (PPL) poskytuje naléhavých programovací model, který podporuje škálovatelnost a snadné použití pro vývoj souběžných aplikací.PPL je založena na plánování a prostředku správy komponenty modulu runtime souběžnosti.Vyvolá úroveň abstrakce mezi kód aplikace a základní podprocesů mechanismus poskytnutím algoritmy obecný, zajišťující bezpečnost typů a kontejnery, které fungují na datech současně.PPL také umožňuje vyvíjet aplikace, která sahají poskytnutím alternativy sdíleného stavu.

task – třída a související typy, které jsou definovány v ppltasks.h jsou přenosné mezi platformami.Paralelní algoritmy a kontejnery nejsou přenosné.

PPL poskytuje následující funkce:

• Úloha paralelismus: mechanismus pro paralelně provádět několik pracovních položek (úlohy)

• Paralelní algoritmy: Obecný algoritmy, které fungují na kolekcí dat. současně

• Paralelní kontejnery a objekty: Obecný kontejneru typy, které poskytují bezpečný souběžných přístup k jejich elementům

Příklad

PPL poskytuje programovací model, který se podobá šablony knihovny STL (Standard).Následující příklad ukazuje mnoho funkcí PPL.Několik čísel Fibonacciho vrací buď po sobě a současně.Obě výpočty konat v std::array objektu.V příkladu vytiskne také ke konzole čas, který je nutné provést obě výpočty.

Sériové verze používá STL std::for_each algoritmus Procházet pole a ukládá výsledky v std::vector objektu.Paralelní verze provádí stejné úlohy, ale používá PPL concurrency::parallel_for_each algoritmus a ukládá výsledky v concurrency::concurrent_vector objektu.concurrent_vector Třída umožňuje každé iteraci cyklu souběžně přidávat prvky bez nutnosti k synchronizaci přístup pro zápis do kontejneru.

Protože parallel_for_each jednání souběžně paralelní verze tohoto příkladu nutné seřadit concurrent_vector objekt, který chcete vytvořit stejných výsledků jako sériové verze.

Všimněte si, že příklad používá metodu naïve k výpočtu Fibonacciho čísel. Tato metoda však ukazuje, jak modul Runtime souběžnosti může zlepšit výkon dlouhé výpočty.

// parallel-fibonacci.cpp 
// compile with: /EHsc
#include <windows.h>
#include <ppl.h>
#include <concurrent_vector.h>
#include <array>
#include <vector>
#include <tuple>
#include <algorithm>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

// Calls the provided work function and returns the number of milliseconds  
// that it takes to call that function. 
template <class Function>
__int64 time_call(Function&& f)
{
   __int64 begin = GetTickCount();
   f();
   return GetTickCount() - begin;
}

// Computes the nth Fibonacci number. 
int fibonacci(int n)
{
   if(n < 2)
      return n;
   return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
}

int wmain()
{
   __int64 elapsed;

   // An array of Fibonacci numbers to compute. 
   array<int, 4> a = { 24, 26, 41, 42 };

   // The results of the serial computation.
   vector<tuple<int,int>> results1;

   // The results of the parallel computation.
   concurrent_vector<tuple<int,int>> results2;

   // Use the for_each algorithm to compute the results serially.
   elapsed = time_call([&] 
   {
      for_each (begin(a), end(a), [&](int n) {
         results1.push_back(make_tuple(n, fibonacci(n)));
      });
   });   
   wcout << L"serial time: " << elapsed << L" ms" << endl;

   // Use the parallel_for_each algorithm to perform the same task.
   elapsed = time_call([&] 
   {
      parallel_for_each (begin(a), end(a), [&](int n) {
         results2.push_back(make_tuple(n, fibonacci(n)));
      });

      // Because parallel_for_each acts concurrently, the results do not  
      // have a pre-determined order. Sort the concurrent_vector object 
      // so that the results match the serial version.
      sort(begin(results2), end(results2));
   });   
   wcout << L"parallel time: " << elapsed << L" ms" << endl << endl;

   // Print the results.
   for_each (begin(results2), end(results2), [](tuple<int,int>& pair) {
      wcout << L"fib(" << get<0>(pair) << L"): " << get<1>(pair) << endl;
   });
}

Následující ukázkový výstupu je pro počítač, který má čtyři procesory.

Každé iteraci smyčky vyžaduje jiný množství času na dokončení.Výkon parallel_for_each je svázán operaci, která dokončí poslední.Proto by neměl očekávat zlepšení výkonu lineární mezi verzemi sériové a paralelní tohoto příkladu.

Související témata

Název	Popis
Funkční paralelismus (Concurrency Runtime)	Popisuje úlohu úkolů a skupiny úloh v PPL.
Paralelní algoritmy	Popisuje, jak lze použít paralelní algoritmy, jako je parallel_for a parallel_for_each.
Paralelní kontejnery a objekty	Popisuje různé paralelní kontejnery a objekty, které jsou k dispozici PPL.
Zrušení v knihovně PPL	Vysvětluje, jak chcete-li zrušit práci, kterou je prováděna paralelní algoritmem.
Concurrency Runtime	Popisuje Runtime souběžnosti, která zjednodušuje paralelní programování a obsahuje odkazy na související témata.