Postupy: Vytvoření úkolu, který se dokončí po zpoždění

Článek
10/12/2023

Tento příklad ukazuje, jak použít concurrency::task, , concurrency::cancellation_token_source, concurrency::cancellation_tokenconcurrency::task_completion_event, concurrency::timera concurrency::call třídy k vytvoření úkolu, který se dokončí po zpoždění. Tuto metodu můžete použít k sestavení smyček, které se občas dotazují na data. Můžete také zavést časové limity, zpoždění zpracování uživatelského vstupu pro předem určený čas atd.

Příklad: funkce complete_after a cancel_after_timeout

Následující příklad ukazuje complete_after funkce a cancel_after_timeout funkce. Funkce complete_after vytvoří task objekt, který se dokončí po zadaném zpoždění. Používá timer objekt a call objekt k nastavení objektu task_completion_event po zadaném zpoždění. Pomocí task_completion_event třídy můžete definovat úlohu, která se dokončí po vlákně nebo jiném signálu úkolu, že je k dispozici hodnota. Po nastavení události se úkoly naslouchacího procesu dokončí a jejich pokračování se naplánují tak, aby se spustily.

Tip

Další informace o třídách timer , call které jsou součástí knihovny asynchronních agentů, naleznete v tématu Asynchronní bloky zpráv.

Funkce cancel_after_timeout staví na complete_after funkci, aby zrušila úkol, pokud se tento úkol nedokončí před daným vypršením časového limitu. Funkce cancel_after_timeout vytvoří dva úkoly. První úkol označuje úspěch a dokončení po dokončení zadaného úkolu. Druhý úkol označuje selhání a dokončí se po zadaném vypršení časového limitu. Funkce cancel_after_timeout vytvoří úlohu pokračování, která se spustí při dokončení úlohy úspěchu nebo selhání. Pokud se úloha selhání dokončí jako první, pokračování zruší zdroj tokenu, aby se zrušil celkový úkol.

// Creates a task that completes after the specified delay.
task<void> complete_after(unsigned int timeout)
{
    // A task completion event that is set when a timer fires.
    task_completion_event<void> tce;

    // Create a non-repeating timer.
    auto fire_once = new timer<int>(timeout, 0, nullptr, false);
    // Create a call object that sets the completion event after the timer fires.
    auto callback = new call<int>([tce](int)
    {
        tce.set();
    });

    // Connect the timer to the callback and start the timer.
    fire_once->link_target(callback);
    fire_once->start();

    // Create a task that completes after the completion event is set.
    task<void> event_set(tce);

    // Create a continuation task that cleans up resources and
    // and return that continuation task.
    return event_set.then([callback, fire_once]()
    {
        delete callback;
        delete fire_once;
    });
}

// Cancels the provided task after the specifed delay, if the task
// did not complete.
template<typename T>
task<T> cancel_after_timeout(task<T> t, cancellation_token_source cts, unsigned int timeout)
{
    // Create a task that returns true after the specified task completes.
    task<bool> success_task = t.then([](T)
    {
        return true;
    });
    // Create a task that returns false after the specified timeout.
    task<bool> failure_task = complete_after(timeout).then([]
    {
        return false;
    });

    // Create a continuation task that cancels the overall task 
    // if the timeout task finishes first.
    return (failure_task || success_task).then([t, cts](bool success)
    {
        if(!success)
        {
            // Set the cancellation token. The task that is passed as the
            // t parameter should respond to the cancellation and stop
            // as soon as it can.
            cts.cancel();
        }

        // Return the original task.
        return t;
    });
}

Příklad: Výpočetní počet prvočísla

Následující příklad vypočítá počet prvočísl v rozsahu [0, 100000] několikrát. Operace selže, pokud se nedokončí v daném časovém limitu. Funkce count_primes ukazuje, jak tuto funkci používat cancel_after_timeout . Spočítá počet primáků v daném rozsahu a selže, pokud se úkol v zadaném čase nedokončí. Funkce wmain několikrát volá count_primes funkci. Pokaždé se tím sníží časový limit. Program se dokončí po dokončení operace v aktuálním časovém limitu.

// 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;
}

// Counts the number of primes in the range [0, max_value].
// The operation fails if it exceeds the specified timeout.
bool count_primes(unsigned int max_value, unsigned int timeout)
{
    cancellation_token_source cts;

    // Create a task that computes the count of prime numbers.
    // The task is canceled after the specified timeout.
    auto t = cancel_after_timeout(task<size_t>([max_value, timeout, cts]
    {
        combinable<size_t> counts;
        parallel_for<unsigned int>(0, max_value + 1, [&counts, cts](unsigned int n) 
        {
            // Respond if the overall task is cancelled by canceling 
            // the current task.
            if (cts.get_token().is_canceled())
            {
                cancel_current_task();
            }
            // NOTE: You can replace the calls to is_canceled
            // and cancel_current_task with a call to interruption_point.
            // interruption_point();

            // Increment the local counter if the value is prime.
            if (is_prime(n))
            {
                counts.local()++;
            }
        });
        // Return the sum of counts across all threads.
        return counts.combine(plus<size_t>());
    }, cts.get_token()), cts, timeout);

    // Print the result.
    try
    {
        auto primes = t.get();
        wcout << L"Found " << primes << L" prime numbers within " 
              << timeout << L" ms." << endl;
        return true;
    }
    catch (const task_canceled&)
    {
        wcout << L"The task timed out." << endl;
        return false;
    }
}

int wmain()
{
    // Compute the count of prime numbers in the range [0, 100000] 
    // until the operation fails.
    // Each time the test succeeds, the time limit is halved.

    unsigned int max = 100000;
    unsigned int timeout = 5000;
    
    bool success = true;
    do
    {
        success = count_primes(max, timeout);
        timeout /= 2;
    } while (success);
}
/* Sample output:
    Found 9592 prime numbers within 5000 ms.
    Found 9592 prime numbers within 2500 ms.
    Found 9592 prime numbers within 1250 ms.
    Found 9592 prime numbers within 625 ms.
    The task timed out.
*/

Pokud použijete tuto techniku ke zrušení úkolů po zpoždění, nespustí se všechny nezahájené úkoly po zrušení celkového úkolu. Je však důležité, aby všechny dlouhotrvající úlohy reagovaly na zrušení rychle. Další informace o zrušení úkolu naleznete v tématu Zrušení v PPL.

Kompletní příklad kódu

Tady je úplný kód pro tento příklad:

// task-delay.cpp
// compile with: /EHsc
#include <ppl.h>
#include <ppltasks.h>
#include <agents.h>
#include <iostream>

using namespace concurrency;
using namespace std;

// Creates a task that completes after the specified delay.
task<void> complete_after(unsigned int timeout)
{
    // A task completion event that is set when a timer fires.
    task_completion_event<void> tce;

    // Create a non-repeating timer.
    auto fire_once = new timer<int>(timeout, 0, nullptr, false);
    // Create a call object that sets the completion event after the timer fires.
    auto callback = new call<int>([tce](int)
    {
        tce.set();
    });

    // Connect the timer to the callback and start the timer.
    fire_once->link_target(callback);
    fire_once->start();

    // Create a task that completes after the completion event is set.
    task<void> event_set(tce);

    // Create a continuation task that cleans up resources and
    // and return that continuation task.
    return event_set.then([callback, fire_once]()
    {
        delete callback;
        delete fire_once;
    });
}

// Cancels the provided task after the specifed delay, if the task
// did not complete.
template<typename T>
task<T> cancel_after_timeout(task<T> t, cancellation_token_source cts, unsigned int timeout)
{
    // Create a task that returns true after the specified task completes.
    task<bool> success_task = t.then([](T)
    {
        return true;
    });
    // Create a task that returns false after the specified timeout.
    task<bool> failure_task = complete_after(timeout).then([]
    {
        return false;
    });

    // Create a continuation task that cancels the overall task 
    // if the timeout task finishes first.
    return (failure_task || success_task).then([t, cts](bool success)
    {
        if(!success)
        {
            // Set the cancellation token. The task that is passed as the
            // t parameter should respond to the cancellation and stop
            // as soon as it can.
            cts.cancel();
        }

        // Return the original task.
        return t;
    });
}

// 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;
}

// Counts the number of primes in the range [0, max_value].
// The operation fails if it exceeds the specified timeout.
bool count_primes(unsigned int max_value, unsigned int timeout)
{
    cancellation_token_source cts;

    // Create a task that computes the count of prime numbers.
    // The task is canceled after the specified timeout.
    auto t = cancel_after_timeout(task<size_t>([max_value, timeout, cts]
    {
        combinable<size_t> counts;
        parallel_for<unsigned int>(0, max_value + 1, [&counts, cts](unsigned int n) 
        {
            // Respond if the overall task is cancelled by canceling 
            // the current task.
            if (cts.get_token().is_canceled())
            {
                cancel_current_task();
            }
            // NOTE: You can replace the calls to is_canceled
            // and cancel_current_task with a call to interruption_point.
            // interruption_point();

            // Increment the local counter if the value is prime.
            if (is_prime(n))
            {
                counts.local()++;
            }
        });
        // Return the sum of counts across all threads.
        return counts.combine(plus<size_t>());
    }, cts.get_token()), cts, timeout);

    // Print the result.
    try
    {
        auto primes = t.get();
        wcout << L"Found " << primes << L" prime numbers within " 
              << timeout << L" ms." << endl;
        return true;
    }
    catch (const task_canceled&)
    {
        wcout << L"The task timed out." << endl;
        return false;
    }
}

int wmain()
{
    // Compute the count of prime numbers in the range [0, 100000] 
    // until the operation fails.
    // Each time the test succeeds, the time limit is halved.

    unsigned int max = 100000;
    unsigned int timeout = 5000;
    
    bool success = true;
    do
    {
        success = count_primes(max, timeout);
        timeout /= 2;
    } while (success);
}
/* Sample output:
    Found 9592 prime numbers within 5000 ms.
    Found 9592 prime numbers within 2500 ms.
    Found 9592 prime numbers within 1250 ms.
    Found 9592 prime numbers within 625 ms.
    The task timed out.
*/

Probíhá kompilace kódu

Pokud chcete kód zkompilovat, zkopírujte ho a vložte ho do projektu sady Visual Studio nebo ho vložte do pojmenovaného task-delay.cpp souboru a potom v okně příkazového řádku sady Visual Studio spusťte následující příkaz.

cl.exe /EHsc task-delay.cpp

Viz také

Paralelismus úkolu
task – třída (Concurrency Runtime)
cancellation_token_source – třída
cancellation_token – třída
task_completion_event – třída
timer – třída
call – třída
Asynchronní bloky zpráv
Zrušení v knihovně PPL