如何：平行執行對應和縮減作業

此範例示範如何使用 concurrency：:p arallel_transform 和 concurrency：:p arallel_reduce 演算法和 concurrency：：concurrent_unordered_map 類別來計算檔案中字數的出現次數。

對應 作業會將函式套用至序列中的每個值。 歸納 作業會將序列的專案結合成一個值。 您可以使用 C++ 標準程式庫 std：：transform 和 std：：accumulate 函式來執行對應和縮減作業。 不過，若要針對許多問題改善效能，您可以使用 parallel_transform 演算法以平行方式執行對應作業，以及使用 parallel_reduce 演算法以平行方式執行縮減作業。 在某些情況下，您可以使用 concurrent_unordered_map 在一個作業中執行對應和縮減。

範例

下列範例會計算文字在檔案中的出現次數。 它會使用 std：：vector 來代表兩個檔案的內容。 對應作業會計算每個向量中每個字的出現次數。 縮減作業會累計兩個向量的字數統計。

// parallel-map-reduce.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <unordered_map>
#include <windows.h>

using namespace concurrency;
using namespace std;

class MapFunc 
{ 
public:
    unordered_map<wstring, size_t> operator()(vector<wstring>& elements) const 
    { 
        unordered_map<wstring, size_t> m;
        for_each(begin(elements), end(elements), [&m](const wstring& elem)
        { 
            m[elem]++;
        });
        return m; 
    }
}; 

struct ReduceFunc : binary_function<unordered_map<wstring, size_t>, 
                    unordered_map<wstring, size_t>, unordered_map<wstring, size_t>>
{
    unordered_map<wstring, size_t> operator() (
        const unordered_map<wstring, size_t>& x, 
        const unordered_map<wstring, size_t>& y) const
    {
        unordered_map<wstring, size_t> ret(x);
        for_each(begin(y), end(y), [&ret](const pair<wstring, size_t>& pr) {
            auto key = pr.first;
            auto val = pr.second;
            ret[key] += val;
        });
        return ret; 
    }
}; 

int wmain()
{ 
    // File 1 
    vector<wstring> v1 {
      L"word1", // 1
      L"word1", // 1
      L"word2",
      L"word3",
      L"word4"
    };

    // File 2 
    vector<wstring> v2 {
      L"word5",
      L"word6",
      L"word7",
      L"word8",
      L"word1" // 3
    };

    vector<vector<wstring>> v { v1, v2 };

    vector<unordered_map<wstring, size_t>> map(v.size()); 

    // The Map operation
    parallel_transform(begin(v), end(v), begin(map), MapFunc()); 

    // The Reduce operation 
    unordered_map<wstring, size_t> result = parallel_reduce(
        begin(map), end(map), unordered_map<wstring, size_t>(), ReduceFunc());

    wcout << L"\"word1\" occurs " << result.at(L"word1") << L" times. " << endl;
} 
/* Output:
   "word1" occurs 3 times.
*/

編譯程式碼

若要編譯器代碼，請複製程式碼，然後將它貼到 Visual Studio 專案中，或貼到名為 parallel-map-reduce.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 parallel-map-reduce.cpp

穩固程式設計

在這個範例中，您可以使用在 concurrent_unordered_map.h中定義的 concurrent_unordered_map 類別，在一個作業中執行對應和縮減。

// File 1 
vector<wstring> v1 {
  L"word1", // 1
  L"word1", // 2
  L"word2",
  L"word3",
  L"word4",
};

// File 2 
vector<wstring> v2 {
  L"word5",
  L"word6",
  L"word7",
  L"word8",
  L"word1", // 3
}; 

vector<vector<wstring>> v { v1, v2 };

concurrent_unordered_map<wstring, size_t> result;
for_each(begin(v), end(v), [&result](const vector<wstring>& words) {
    parallel_for_each(begin(words), end(words), [&result](const wstring& word) {
        InterlockedIncrement(&result[word]);
    });
});
            
wcout << L"\"word1\" occurs " << result.at(L"word1") << L" times. " << endl;

/* Output:
   "word1" occurs 3 times.
*/

一般而言，您只會平行處理外部或內部迴圈。 如果您的檔案數相當少，而且每個檔案包含許多單字，則請平行處理內部迴圈。 如果您的檔案數相當多，而且每個檔案包含少數單字，則請平行處理外部迴圈。

另請參閱

平行演算法
parallel_transform函式
parallel_reduce函式
concurrent_unordered_map 類別