Procedura dettagliata: Uso del runtime di concorrenza in un'applicazione abilitata COM
Questo documento illustra come usare il runtime di concorrenza in un'applicazione che usa il modello COM (Component Object Model).
Prerequisiti
Leggere i documenti seguenti prima di iniziare questa procedura dettagliata:
Per altre informazioni su COM, vedere Component Object Model (COM).
Gestione della durata della libreria COM
Anche se l'uso di COM con il runtime di concorrenza segue gli stessi principi di qualsiasi altro meccanismo di concorrenza, le linee guida seguenti consentono di usare queste librerie in modo efficace.
Un thread deve chiamare CoInitializeEx prima di usare la libreria COM.
Un thread può chiamare
CoInitializeExpiù volte, purché fornisca gli stessi argomenti a ogni chiamata.Per ogni chiamata a
CoInitializeEx, un thread deve anche chiamare CoUninitialize. In altre parole, le chiamate aCoInitializeExeCoUninitializedevono essere bilanciate.Per passare da un apartment thread a un altro, un thread deve liberare completamente la libreria COM prima di chiamare
CoInitializeExcon la nuova specifica di threading.
Altri principi COM si applicano quando si usa COM con il runtime di concorrenza. Ad esempio, un'applicazione che crea un oggetto in un apartment a thread singolo (STA) e effettua il marshalling di tale oggetto in un altro apartment deve anche fornire un ciclo di messaggi per elaborare i messaggi in arrivo. Tenere presente anche che il marshalling degli oggetti tra appartamenti può ridurre le prestazioni.
Uso di COM con la libreria Parallel Patterns
Quando si usa COM con un componente nella libreria PPL (Parallel Patterns Library), ad esempio un gruppo di attività o un algoritmo parallelo, chiamare CoInitializeEx prima di usare la libreria COM durante ogni attività o iterazione e chiamare CoUninitialize prima del completamento di ogni attività o iterazione. Nell'esempio seguente viene illustrato come gestire la durata della libreria COM con un oggetto concurrency::structured_task_group .
structured_task_group tasks;
// Create and run a task.
auto task = make_task([] {
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform task here.
// Free the COM library.
CoUninitialize();
});
tasks.run(task);
// TODO: Run additional tasks here.
// Wait for the tasks to finish.
tasks.wait();
È necessario assicurarsi che la libreria COM venga liberata correttamente quando un'attività o un algoritmo parallelo viene annullato o quando il corpo dell'attività genera un'eccezione. Per garantire che l'attività chiami CoUninitialize prima che venga chiusa, usare un try-finally blocco o il modello DI INIZIALIzzazione dell'acquisizione delle risorse (RAII). Nell'esempio seguente viene utilizzato un try-finally blocco per liberare la libreria COM quando l'attività viene completata o annullata oppure quando viene generata un'eccezione.
structured_task_group tasks;
// Create and run a task.
auto task = make_task([] {
bool coinit = false;
__try {
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
coinit = true;
// TODO: Perform task here.
}
__finally {
// Free the COM library.
if (coinit)
CoUninitialize();
}
});
tasks.run(task);
// TODO: Run additional tasks here.
// Wait for the tasks to finish.
tasks.wait();
Nell'esempio seguente viene usato il modello RAII per definire la CCoInitializer classe , che gestisce la durata della libreria COM in un determinato ambito.
// An exception-safe wrapper class that manages the lifetime
// of the COM library in a given scope.
class CCoInitializer
{
public:
explicit CCoInitializer(DWORD dwCoInit = COINIT_APARTMENTTHREADED)
: _coinitialized(false)
{
// Initialize the COM library on the current thread.
HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, dwCoInit);
if (SUCCEEDED(hr))
_coinitialized = true;
}
~CCoInitializer()
{
// Free the COM library.
if (_coinitialized)
CoUninitialize();
}
private:
// Flags whether COM was properly initialized.
bool _coinitialized;
// Hide copy constructor and assignment operator.
CCoInitializer(const CCoInitializer&);
CCoInitializer& operator=(const CCoInitializer&);
};
È possibile usare la CCoInitializer classe per liberare automaticamente la libreria COM al termine dell'attività, come indicato di seguito.
structured_task_group tasks;
// Create and run a task.
auto task = make_task([] {
// Enable COM for the lifetime of the task.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform task here.
// The CCoInitializer object frees the COM library
// when the task exits.
});
tasks.run(task);
// TODO: Run additional tasks here.
// Wait for the tasks to finish.
tasks.wait();
Per altre informazioni sull'annullamento nel runtime di concorrenza, vedere Annullamento in PPL.
Uso di COM con agenti asincroni
Quando si usa COM con agenti asincroni, chiamare CoInitializeEx prima di usare la libreria COM nel metodo concurrency::agent::run per l'agente. Chiamare CoUninitialize quindi prima che venga restituito il run metodo . Non usare routine di gestione COM nel costruttore o nel distruttore dell'agente e non eseguire l'override dei metodi concurrency::agent::start o concurrency::agent::d one perché questi metodi vengono chiamati da un thread diverso rispetto al run metodo .
Nell'esempio seguente viene illustrata una classe agente di base denominata CCoAgent, che gestisce la libreria COM nel run metodo .
class CCoAgent : public agent
{
protected:
void run()
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform work here.
// Free the COM library.
CoUninitialize();
// Set the agent to the finished state.
done();
}
};
Un esempio completo viene fornito più avanti in questa procedura dettagliata.
Uso di COM con attività leggere
Il documento Utilità di pianificazione descrive il ruolo delle attività leggere nel runtime di concorrenza. È possibile usare COM con un'attività leggera esattamente come si farebbe con qualsiasi routine di thread passata alla CreateThread funzione nell'API di Windows. come illustrato nell'esempio seguente.
// A basic lightweight task that you schedule directly from a
// Scheduler or ScheduleGroup object.
void ThreadProc(void* data)
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform work here.
// Free the COM library.
CoUninitialize();
}
Esempio di un'applicazione abilitata per COM
Questa sezione illustra un'applicazione completa abilitata per COM che usa l'interfaccia IScriptControl per eseguire uno script che calcola il numero n di Fibonacci. Questo esempio chiama prima lo script dal thread principale e quindi usa PPL e gli agenti per chiamare lo script contemporaneamente.
Si consideri la funzione helper seguente, RunScriptProcedure, che chiama una routine in un IScriptControl oggetto .
// Calls a procedure in an IScriptControl object.
template<size_t ArgCount>
_variant_t RunScriptProcedure(IScriptControlPtr pScriptControl,
_bstr_t& procedureName, array<_variant_t, ArgCount>& arguments)
{
// Create a 1-dimensional, 0-based safe array.
SAFEARRAYBOUND rgsabound[] = { ArgCount, 0 };
CComSafeArray<VARIANT> sa(rgsabound, 1U);
// Copy the arguments to the safe array.
LONG lIndex = 0;
for_each(begin(arguments), end(arguments), [&](_variant_t& arg) {
HRESULT hr = sa.SetAt(lIndex, arg);
if (FAILED(hr))
throw hr;
++lIndex;
});
// Call the procedure in the script.
return pScriptControl->Run(procedureName, &sa.m_psa);
}
La wmain funzione crea un IScriptControl oggetto, aggiunge codice script a esso che calcola il numero n di Fibonacci e quindi chiama la RunScriptProcedure funzione per eseguire lo script.
int wmain()
{
HRESULT hr;
// Enable COM on this thread for the lifetime of the program.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Create the script control.
IScriptControlPtr pScriptControl(__uuidof(ScriptControl));
// Set script control properties.
pScriptControl->Language = "JScript";
pScriptControl->AllowUI = TRUE;
// Add script code that computes the nth Fibonacci number.
hr = pScriptControl->AddCode(
"function fib(n) { if (n<2) return n; else return fib(n-1) + fib(n-2); }" );
if (FAILED(hr))
return hr;
// Test the script control by computing the 15th Fibonacci number.
wcout << endl << L"Main Thread:" << endl;
LONG lValue = 15;
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lValue) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wcout << L"fib(" << lValue << L") = " << result.lVal << endl;
return S_OK;
}
Chiamata dello script da PPL
La funzione seguente, ParallelFibonacci, usa l'algoritmo concurrency::p arallel_for per chiamare lo script in parallelo. Questa funzione usa la CCoInitializer classe per gestire la durata della libreria COM durante ogni iterazione dell'attività.
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// the parallel_for algorithm.
HRESULT ParallelFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
try {
parallel_for(10L, 20L, [&pScriptControl](LONG lIndex)
{
// Enable COM for the lifetime of the task.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lIndex) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lIndex << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
});
}
catch (HRESULT hr) {
return hr;
}
return S_OK;
}
Per usare la ParallelFibonacci funzione con l'esempio, aggiungere il codice seguente prima che la wmain funzione restituisca.
// Use the parallel_for algorithm to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Parallel Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = ParallelFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
Chiamata dello script da un agente
Nell'esempio seguente viene illustrata la FibonacciScriptAgent classe , che chiama una routine script per calcolare il numero n di Fibonacci. La FibonacciScriptAgent classe usa il passaggio di messaggi per ricevere, dal programma principale, i valori di input alla funzione script. Il run metodo gestisce la durata della libreria COM in tutta l'attività.
// A basic agent that calls a script procedure to compute the
// nth Fibonacci number.
class FibonacciScriptAgent : public agent
{
public:
FibonacciScriptAgent(IScriptControlPtr pScriptControl, ISource<LONG>& source)
: _pScriptControl(pScriptControl)
, _source(source) { }
public:
// Retrieves the result code.
HRESULT GetHRESULT()
{
return receive(_result);
}
protected:
void run()
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// Read values from the message buffer until
// we receive the sentinel value.
LONG lValue;
while ((lValue = receive(_source)) != Sentinel)
{
try {
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lValue) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
_pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lValue << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
}
catch (HRESULT hr) {
send(_result, hr);
break;
}
}
// Set the result code (does nothing if a value is already set).
send(_result, S_OK);
// Free the COM library.
CoUninitialize();
// Set the agent to the finished state.
done();
}
public:
// Signals the agent to terminate.
static const LONG Sentinel = 0L;
private:
// The IScriptControl object that contains the script procedure.
IScriptControlPtr _pScriptControl;
// Message buffer from which to read arguments to the
// script procedure.
ISource<LONG>& _source;
// The result code for the overall operation.
single_assignment<HRESULT> _result;
};
La funzione seguente, AgentFibonacci, crea diversi FibonacciScriptAgent oggetti e usa il passaggio di messaggi per inviare diversi valori di input a tali oggetti.
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// asynchronous agents.
HRESULT AgentFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
// Message buffer to hold arguments to the script procedure.
unbounded_buffer<LONG> values;
// Create several agents.
array<agent*, 3> agents =
{
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
};
// Start each agent.
for_each(begin(agents), end(agents), [](agent* a) {
a->start();
});
// Send a few values to the agents.
send(values, 30L);
send(values, 22L);
send(values, 10L);
send(values, 12L);
// Send a sentinel value to each agent.
for_each(begin(agents), end(agents), [&values](agent*) {
send(values, FibonacciScriptAgent::Sentinel);
});
// Wait for all agents to finish.
agent::wait_for_all(3, &agents[0]);
// Determine the result code.
HRESULT hr = S_OK;
for_each(begin(agents), end(agents), [&hr](agent* a) {
HRESULT hrTemp;
if (FAILED(hrTemp =
reinterpret_cast<FibonacciScriptAgent*>(a)->GetHRESULT()))
{
hr = hrTemp;
}
});
// Clean up.
for_each(begin(agents), end(agents), [](agent* a) {
delete a;
});
return hr;
}
Per usare la AgentFibonacci funzione con l'esempio, aggiungere il codice seguente prima che la wmain funzione restituisca.
// Use asynchronous agents to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Agent Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = AgentFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
Esempio completo
Il codice seguente illustra l'esempio completo, che usa algoritmi paralleli e agenti asincroni per chiamare una routine script che calcola i numeri di Fibonacci.
// parallel-scripts.cpp
// compile with: /EHsc
#include <agents.h>
#include <ppl.h>
#include <array>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <atlsafe.h>
// TODO: Change this path if necessary.
#import "C:\windows\system32\msscript.ocx"
using namespace concurrency;
using namespace MSScriptControl;
using namespace std;
// An exception-safe wrapper class that manages the lifetime
// of the COM library in a given scope.
class CCoInitializer
{
public:
explicit CCoInitializer(DWORD dwCoInit = COINIT_APARTMENTTHREADED)
: _coinitialized(false)
{
// Initialize the COM library on the current thread.
HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, dwCoInit);
if (FAILED(hr))
throw hr;
_coinitialized = true;
}
~CCoInitializer()
{
// Free the COM library.
if (_coinitialized)
CoUninitialize();
}
private:
// Flags whether COM was properly initialized.
bool _coinitialized;
// Hide copy constructor and assignment operator.
CCoInitializer(const CCoInitializer&);
CCoInitializer& operator=(const CCoInitializer&);
};
// Calls a procedure in an IScriptControl object.
template<size_t ArgCount>
_variant_t RunScriptProcedure(IScriptControlPtr pScriptControl,
_bstr_t& procedureName, array<_variant_t, ArgCount>& arguments)
{
// Create a 1-dimensional, 0-based safe array.
SAFEARRAYBOUND rgsabound[] = { ArgCount, 0 };
CComSafeArray<VARIANT> sa(rgsabound, 1U);
// Copy the arguments to the safe array.
LONG lIndex = 0;
for_each(begin(arguments), end(arguments), [&](_variant_t& arg) {
HRESULT hr = sa.SetAt(lIndex, arg);
if (FAILED(hr))
throw hr;
++lIndex;
});
// Call the procedure in the script.
return pScriptControl->Run(procedureName, &sa.m_psa);
}
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// the parallel_for algorithm.
HRESULT ParallelFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
try {
parallel_for(10L, 20L, [&pScriptControl](LONG lIndex)
{
// Enable COM for the lifetime of the task.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lIndex) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lIndex << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
});
}
catch (HRESULT hr) {
return hr;
}
return S_OK;
}
// A basic agent that calls a script procedure to compute the
// nth Fibonacci number.
class FibonacciScriptAgent : public agent
{
public:
FibonacciScriptAgent(IScriptControlPtr pScriptControl, ISource<LONG>& source)
: _pScriptControl(pScriptControl)
, _source(source) { }
public:
// Retrieves the result code.
HRESULT GetHRESULT()
{
return receive(_result);
}
protected:
void run()
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// Read values from the message buffer until
// we receive the sentinel value.
LONG lValue;
while ((lValue = receive(_source)) != Sentinel)
{
try {
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lValue) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
_pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lValue << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
}
catch (HRESULT hr) {
send(_result, hr);
break;
}
}
// Set the result code (does nothing if a value is already set).
send(_result, S_OK);
// Free the COM library.
CoUninitialize();
// Set the agent to the finished state.
done();
}
public:
// Signals the agent to terminate.
static const LONG Sentinel = 0L;
private:
// The IScriptControl object that contains the script procedure.
IScriptControlPtr _pScriptControl;
// Message buffer from which to read arguments to the
// script procedure.
ISource<LONG>& _source;
// The result code for the overall operation.
single_assignment<HRESULT> _result;
};
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// asynchronous agents.
HRESULT AgentFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
// Message buffer to hold arguments to the script procedure.
unbounded_buffer<LONG> values;
// Create several agents.
array<agent*, 3> agents =
{
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
};
// Start each agent.
for_each(begin(agents), end(agents), [](agent* a) {
a->start();
});
// Send a few values to the agents.
send(values, 30L);
send(values, 22L);
send(values, 10L);
send(values, 12L);
// Send a sentinel value to each agent.
for_each(begin(agents), end(agents), [&values](agent*) {
send(values, FibonacciScriptAgent::Sentinel);
});
// Wait for all agents to finish.
agent::wait_for_all(3, &agents[0]);
// Determine the result code.
HRESULT hr = S_OK;
for_each(begin(agents), end(agents), [&hr](agent* a) {
HRESULT hrTemp;
if (FAILED(hrTemp =
reinterpret_cast<FibonacciScriptAgent*>(a)->GetHRESULT()))
{
hr = hrTemp;
}
});
// Clean up.
for_each(begin(agents), end(agents), [](agent* a) {
delete a;
});
return hr;
}
int wmain()
{
HRESULT hr;
// Enable COM on this thread for the lifetime of the program.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Create the script control.
IScriptControlPtr pScriptControl(__uuidof(ScriptControl));
// Set script control properties.
pScriptControl->Language = "JScript";
pScriptControl->AllowUI = TRUE;
// Add script code that computes the nth Fibonacci number.
hr = pScriptControl->AddCode(
"function fib(n) { if (n<2) return n; else return fib(n-1) + fib(n-2); }" );
if (FAILED(hr))
return hr;
// Test the script control by computing the 15th Fibonacci number.
wcout << L"Main Thread:" << endl;
long n = 15;
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(n) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wcout << L"fib(" << n << L") = " << result.lVal << endl;
// Use the parallel_for algorithm to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Parallel Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = ParallelFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
// Use asynchronous agents to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Agent Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = AgentFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
return S_OK;
}
L'esempio produce l'output di esempio seguente.
Main Thread:
fib(15) = 610
Parallel Fibonacci:
fib(15) = 610
fib(10) = 55
fib(16) = 987
fib(18) = 2584
fib(11) = 89
fib(17) = 1597
fib(19) = 4181
fib(12) = 144
fib(13) = 233
fib(14) = 377
Agent Fibonacci:
fib(30) = 832040
fib(22) = 17711
fib(10) = 55
fib(12) = 144
Compilazione del codice
Copiare il codice di esempio e incollarlo in un progetto di Visual Studio oppure incollarlo in un file denominato parallel-scripts.cpp e quindi eseguire il comando seguente in una finestra del prompt dei comandi di Visual Studio.
cl.exe /EHsc parallel-scripts.cpp /link ole32.lib
Vedi anche
Procedure dettagliate del runtime di concorrenza
Parallelismo delle attività
Algoritmi paralleli
Agenti asincroni
Gestione delle eccezioni
Annullamento nella libreria PPL
Utilità di pianificazione
Commenti e suggerimenti
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