Instruções passo a passo: implementando futuros

Artigo
06/09/2015

Este tópico mostra como implementar futuros em seu aplicativo. O tópico demonstra como combinar a funcionalidade existente em tempo de execução de simultaneidade em algo que torna mais.

Importante

Este tópico ilustra o conceito de futuros para fins de demonstração.Recomendamos que você use std::future ou concurrency::task quando você precisar de uma tarefa assíncrono que computa um valor para uso posterior.

Uma tarefa é uma computação que pode ser decomposto em adicional, mais refinado, computações. Um futuro é uma tarefa assíncrono que computa um valor para uso posterior.

Para implementar futuros, este tópico define a classe de async_future . A classe de async_future usa esses componentes de tempo de execução de simultaneidade: a classe de concurrency::task_group e a classe de concurrency::single_assignment . A classe de async_future usa a classe de task_group para computar de forma assíncrona um valor e a classe de single_assignment para armazenar o resultado de computação. O construtor de classe de async_future usa uma função de trabalho que calcula o resultado, e o método de get recupera o resultado.

Para implementar a classe async_future

Declare uma classe do modelo async_future denominada com parâmetros no tipo de computação resultante. Adicionar public e seções de private a essa classe.
```
template <typename T>
class async_future
{
public:
private:
};
```

Na seção de private da classe de async_future , declarar task_group e um membro de dados de single_assignment .

// Executes the asynchronous work function.
task_group _tasks;

// Stores the result of the asynchronous work function.
single_assignment<T> _value;

Na seção de public da classe de async_future , implemente o construtor. O construtor é um modelo com parâmetros na função de trabalho que calcula o resultado. O construtor de forma assíncrona executa a função de trabalho no membro de dados de task_group e usa a função de concurrency::send para escrever o resultado ao membro de dados de single_assignment .
```
template <class Functor>
explicit async_future(Functor&& fn)
{
   // Execute the work function in a task group and send the result 
   // to the single_assignment object.
   _tasks.run([fn, this]() {
      send(_value, fn());
    });
}
```
Na seção de public da classe de async_future , implemente o destruidor. O destruidor espera a tarefa for concluída.
```
~async_future()
{
   // Wait for the task to finish.
   _tasks.wait();
}
```
Na seção de public da classe de async_future , implemente o método de get . Esse método usa a função de concurrency::receive para recuperar o resultado da função de trabalho.
```
// Retrieves the result of the work function. 
// This method blocks if the async_future object is still  
// computing the value.
T get()
{ 
   return receive(_value); 
}
```

Exemplo

Descrição

O exemplo a seguir mostra a classe completo de async_future e um exemplo de uso. A função de wmain cria um objeto de std::vector que contém 10.000 valores inteiros aleatórios. Usar objetos de async_future para localizar os valores menores e os maiores que estão contidos no objeto de vector .

Código

// futures.cpp 
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>
#include <agents.h>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <random>

using namespace concurrency;
using namespace std;

template <typename T>
class async_future
{
public:
   template <class Functor>
   explicit async_future(Functor&& fn)
   {
      // Execute the work function in a task group and send the result 
      // to the single_assignment object.
      _tasks.run([fn, this]() {
         send(_value, fn());
       });
   }

   ~async_future()
   {
      // Wait for the task to finish.
      _tasks.wait();
   }

   // Retrieves the result of the work function. 
   // This method blocks if the async_future object is still  
   // computing the value.
   T get()
   { 
      return receive(_value); 
   }

private:
   // Executes the asynchronous work function.
   task_group _tasks;

   // Stores the result of the asynchronous work function.
   single_assignment<T> _value;
};

int wmain()
{
   // Create a vector of 10000 integers, where each element  
   // is between 0 and 9999.
   mt19937 gen(2);
   vector<int> values(10000);   
   generate(begin(values), end(values), [&gen]{ return gen()%10000; });

   // Create a async_future object that finds the smallest value in the 
   // vector.
   async_future<int> min_value([&]() -> int { 
      int smallest = INT_MAX;
      for_each(begin(values), end(values), [&](int value) {
         if (value < smallest)
         {
            smallest = value;
         }
      });
      return smallest;
   });

   // Create a async_future object that finds the largest value in the 
   // vector.
   async_future<int> max_value([&]() -> int { 
      int largest = INT_MIN;
      for_each(begin(values), end(values), [&](int value) {
         if (value > largest)
         {
            largest = value;
         } 
      });
      return largest;
   });

   // Calculate the average value of the vector while the async_future objects 
   // work in the background. 
   int sum = accumulate(begin(values), end(values), 0);
   int average = sum / values.size();

   // Print the smallest, largest, and average values.
   wcout << L"smallest: " << min_value.get() << endl
         << L"largest:  " << max_value.get() << endl
         << L"average:  " << average << endl;
}

Comentários

Este exemplo gera a seguinte saída:

O exemplo usa o método de async_future::get para recuperar os resultados de computação. O método de async_future::get espera a computação para concluir se a computação ainda estiver ativa.

Programação robusta

Para estender async_future classe para manipular as exceções emitidas pela função de trabalho, altere o método de async_future::get para chamar o método de concurrency::task_group::wait . O método de task_group::wait gerencie qualquer exceção que é gerada pela função de trabalho.

O exemplo a seguir mostra a versão modificada da classe de async_future . A função de wmain usa um bloco de try- decatch para imprimir o resultado do objeto de async_future ou para imprimir o valor da exceção que é gerada pela função de trabalho.

// futures-with-eh.cpp 
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>
#include <agents.h>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

template <typename T>
class async_future
{
public:
   template <class Functor>
   explicit async_future(Functor&& fn)
   {
      // Execute the work function in a task group and send the result 
      // to the single_assignment object.
      _tasks.run([fn, this]() {
         send(_value, fn());
       });
   }

   ~async_future()
   {
      // Wait for the task to finish.
      _tasks.wait();
   }

   // Retrieves the result of the work function. 
   // This method blocks if the async_future object is still 
   // computing the value.
   T get()
   { 
      // Wait for the task to finish. 
      // The wait method throws any exceptions that were generated 
      // by the work function.
      _tasks.wait();

      // Return the result of the computation. 
      return receive(_value);
   }

private:
   // Executes the asynchronous work function.
   task_group _tasks;

   // Stores the result of the asynchronous work function.
   single_assignment<T> _value;
};

int wmain()
{
   // For illustration, create a async_future with a work  
   // function that throws an exception.
   async_future<int> f([]() -> int { 
      throw exception("error");
   });

   // Try to read from the async_future object.  
   try
   {
      int value = f.get();
      wcout << L"f contains value: " << value << endl;
   }
   catch (const exception& e)
   {
      wcout << L"caught exception: " << e.what() << endl;
   }
}

Este exemplo gera a seguinte saída:

Para obter mais informações sobre o modelo de manipulação de exceção em tempo de execução de simultaneidade, consulte Tratamento de exceções no tempo de execução de simultaneidade.

Compilando o código

Copie o código de exemplo e cole-o em um projeto do Visual Studio, ou cole-o em um arquivo chamado futures.cpp e execute o comando a seguir em uma janela de prompt de comando do Visual Studio.

cl.exe /EHsc futures.cpp

Consulte também

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Instruções passo a passo: implementando futuros

Para implementar a classe async_future

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Programação robusta

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