HOW TO：使用可組合的類別改善效能
這個範例將示範如何使用 Concurrency::combinable 類別來計算 std::array 物件中屬於質數的數字總和。 combinable 類別會透過排除共用狀態，改善效能。
範例
下列範例會使用 std::accumulate 函式來計算陣列中屬於質數的元素總和。 在這個範例中，a 是 array 物件，而且 is_prime 函式會判斷其輸入值是否為質數。
prime_sum = accumulate(a.begin(), a.end(), 0, [&](int acc, int i) {
return acc + (is_prime(i) ? i : 0);
});
下列範例顯示平行處理上一則範例的自然方式。 這個範例會使用 Concurrency::parallel_for_each 演算法，以平行方式處理陣列，並且使用 Concurrency::critical_section 物件來同步處理 prime_sum 變數的存取權。 這個範例不會調整，因為每個執行緒都必須等候共用資源成為可用。
critical_section cs;
prime_sum = 0;
parallel_for_each(a.begin(), a.end(), [&](int i) {
cs.lock();
prime_sum += (is_prime(i) ? i : 0);
cs.unlock();
});
下列範例會使用 combinable 物件來改善上一則範例的效能。 這個範例會排除同步處理物件的需求。它會進行調整，因為 combinable 物件可讓每個執行緒獨立執行其工作。
combinable 物件通常會用於兩個步驟中。 首先，以平行方式執行工作，藉以產生一連串精細的運算。 接著，將運算結合 (或減少) 成最終結果。 這個範例會使用 Concurrency::combinable::local 方法來取得區域總和的參考。 然後，它會使用 Concurrency::combinable::combine 方法和 std::plus 物件，將這些區域運算結合成最終結果。
combinable<int> sum;
parallel_for_each(a.begin(), a.end(), [&](int i) {
sum.local() += (is_prime(i) ? i : 0);
});
prime_sum = sum.combine(plus<int>());
下列範例會同時以循序和平行方式計算質數的總和。 此範例會將執行這兩個運算所需的時間列印至主控台。
// parallel-sum-of-primes.cpp
// compile with: /EHsc
#include <windows.h>
#include <ppl.h>
#include <array>
#include <numeric>
#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;
}
// Determines whether the input value is prime.
bool is_prime(int n)
{
if (n < 2)
return false;
for (int i = 2; i < n; ++i)
{
if ((n % i) == 0)
return false;
}
return true;
}
int wmain()
{
// Create an array object that contains 200000 integers.
array<int, 200000> a;
// Initialize the array such that a[i] == i.
int n = 0;
generate(a.begin(), a.end(), [&] {
return n++;
});
int prime_sum;
__int64 elapsed;
// Compute the sum of the numbers in the array that are prime.
elapsed = time_call([&] {
prime_sum = accumulate(a.begin(), a.end(), 0, [&](int acc, int i) {
return acc + (is_prime(i) ? i : 0);
});
});
wcout << prime_sum << endl;
wcout << L"serial time: " << elapsed << L" ms" << endl << endl;
// Now perform the same task in parallel.
elapsed = time_call([&] {
combinable<int> sum;
parallel_for_each(a.begin(), a.end(), [&](int i) {
sum.local() += (is_prime(i) ? i : 0);
});
prime_sum = sum.combine(plus<int>());
});
wcout << prime_sum << endl;
wcout << L"parallel time: " << elapsed << L" ms" << endl << endl;
}
下列是針對配備四個處理器之電腦的範例輸出。
1709600813
serial time: 6178 ms
1709600813
parallel time: 1638 ms
編譯程式碼
若要編譯程式碼，請複製該程式碼，然後將它貼入 Visual Studio 專案中，或貼入名為 parallel-sum-of-primes.cpp 的檔案，然後在 Visual Studio 的 [命令提示字元] 視窗中執行下列命令。
cl.exe /EHsc parallel-sum-of-primes.cpp