/Multithreading_Cpp

Primary LanguageC++

Executors and other Structures

Executors - небольшая библиотека помогающая облегчить создание многопоточной программы. Обычно в многопоточных вычислениях можно наткнуться на следющие проблемы:

  • Пользователь не может контролировать сколько потоков будет запущено. Код действует эгоистично и занимает все ядра на машине.
  • Неудобно использовать такой код внутри другого параллельного алгоритма. Например если на первом уровне разобъем задачу на 10 частей и каждую захотим решить с помощью Compute(), то у нас запустится 10 * hardware concurrency потоков.
  • Нельзя отменить вычисление, нельзя следить за прогрессом.

Пример использования

  class MyPrimeSplittingTask : public Task {
      Params params_;
  public:
      MyPrimeSplittingTask(Params params) : params_(params) {}
      bool is_prime = false;
      virtual void Run() {
          is_prime = check_is_prime(params_);
      }
  }

  bool DoComputation(std::shared_ptr<Executor> pool, Params params) {
      auto my_task = std::make_shared<MyPrimeSplittingTask>(params);
      pool->Submit(my_task);
      my_task.Wait();
      return my_task->is_prime;
  }

Использование Executors возлагает на полльзователя только разделение задачи на более мелкие подзадачи, немного подробнее:

  • Task - это какой-то кусок вычислений. Сам код вычисления находится в методе run() и определяется пользователем.
  • Executor - это набор потоков, которые могут выполнять Task-и.
  • Executor запускает потоки в конструкторе, во время работы новых потоков не создаётся.
  • Чтобы начать выполнять Task, пользователь должен отправить его в Executor с помощью метода Submit().
  • После этого, пользователь может дождаться пока Task завершится, позвав метод Task::Wait.

Также есть более функциональные фичи:

  • Future - это Task, у которого есть результат (какое-то значение).
  • Invoke(cb) - выполнить cb внутри Executor-а, результат вернуть через Future.
  • Then(input, cb) - выполнить cb, после того как закончится input. Возвращает Future на результат cb не дожидаясь выполнения input.
  • WhenAll(vector<FuturePtr<T>>) -> FuturePtr<vector<T>> - собирает результат нескольких Future в один.
  • WhenAllBeforeDeadline(vector<FuturePtr<T>>, deadline) -> FuturePtr<vector<T>> - возвращает все результаты, которые успели появиться до deadline.