Instruções passo a passo: usando o Runtime de Simultaneidade em um aplicativo habilitado para COM
Este documento demonstra como usar o Runtime de Simultaneidade em um aplicativo que usa o COM (Component Object Model).
Pré-requisitos
Leia os seguintes documentos antes de iniciar este passo a passo:
Para obter mais informações sobre COM, consulte COM (Component Object Model).
Gerenciando o Tempo de Vida da Biblioteca COM
Embora o uso de COM com o Runtime de Simultaneidade siga os mesmos princípios que qualquer outro mecanismo de simultaneidade, as diretrizes a seguir podem ajudá-lo a usar essas bibliotecas juntas com eficiência.
Um thread deve chamar CoInitializeEx antes de usar a biblioteca COM.
Um thread pode chamar
CoInitializeExvárias vezes, desde que forneça os mesmos argumentos para cada chamada.Para cada chamada a
CoInitializeEx, um thread também deve chamar CoUninitialize. Em outras palavras, chamadas paraCoInitializeExeCoUninitializedevem ser equilibradas.Para alternar de um thread apartament para outro, um thread deve liberar completamente a biblioteca COM antes de chamar
CoInitializeExcom a nova especificação de threading.
Outros princípios COM se aplicam quando você usa COM com o Runtime de Simultaneidade. Por exemplo, um aplicativo que cria um objeto em um STA (apartment de thread único) e realiza marshals desse objeto para outro apartament também deve fornecer um loop de mensagem para processar mensagens de entrada. Lembre-se também de que o marshaling de objetos entre apartaments pode diminuir o desempenho.
Usar COM com a Biblioteca de Padrões Paralela
Quando você usa COM com um componente na PPL (Biblioteca de Padrões Paralelos), por exemplo, um grupo de tarefas ou algoritmo paralelo, chame CoInitializeEx antes de usar a biblioteca COM durante cada tarefa ou iteração e chame CoUninitialize antes que cada tarefa ou iteração seja concluída. O exemplo a seguir mostra como gerenciar o tempo de vida da biblioteca COM com um objeto 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();
Você deve garantir que a biblioteca COM seja liberada corretamente quando uma tarefa ou algoritmo paralelo for cancelado ou quando o corpo da tarefa gerar uma exceção. Para garantir que a tarefa chame CoUninitialize antes de sair, use um bloco try-finally ou o padrão RAII (Aquisição de Recurso é Inicialização). O exemplo a seguir usa um bloco try-finally para liberar a biblioteca COM quando a tarefa é concluída ou cancelada ou quando uma exceção é lançada.
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();
O exemplo a seguir usa o padrão RAII para definir a classe CCoInitializer, que gerencia o tempo de vida da biblioteca COM em um determinado escopo.
// 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&);
};
Você pode usar a classe CCoInitializer para liberar automaticamente a biblioteca COM quando a tarefa for encerrada, da seguinte maneira.
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();
Para obter mais informações sobre o cancelamento no Runtime de Simultaneidade, consulte Cancelamento na PPL.
Usando COM com Agentes Assíncronos
Ao usar COM com agentes assíncronos, chame CoInitializeEx antes de usar a biblioteca COM no método concurrency::agent::run para seu agente. Em seguida, chame CoUninitialize antes que o método run retorne. Não use rotinas de gerenciamento COM no construtor ou destruidor do agente e não substitua os métodos concurrency::agent::start ou concurrency::agent::done porque eles são chamados de um thread diferente do método run.
O exemplo a seguir mostra uma classe de agente básica, chamada CCoAgent, que gerencia a biblioteca COM no método run.
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();
}
};
Um exemplo completo é fornecido posteriormente neste passo a passo.
Usando COM com Tarefas Leves
O Agendador de Tarefas do documento descreve a função de tarefas leves no Runtime de Simultaneidade. Você pode usar COM com uma tarefa leve da mesma forma que faria com qualquer rotina de thread passada para a função CreateThread na API do Windows. Isso é mostrado no exemplo a seguir.
// 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();
}
Um Exemplo de um Aplicativo Habilitado para COM
Esta seção mostra um aplicativo completo habilitado para COM que usa a interface IScriptControl para executar um script que computa o número Fibonacci nº. Este exemplo primeiro chama o script do thread principal e, em seguida, usa a PPL e os agentes para chamar o script simultaneamente.
Considere a seguinte função auxiliar, RunScriptProcedure, que chama um procedimento em um objeto IScriptControl.
// 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);
}
A função wmain cria um objeto IScriptControl, adiciona um código de script a ele que computa o número Fibonacci nº e, em seguida, chama a função RunScriptProcedure para executar esse 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;
}
Chamando o Script da PPL
A função ParallelFibonacci a seguir usa o algoritmo concurrency::parallel_for para chamar o script em paralelo. Essa função usa a classe CCoInitializer para gerenciar o tempo de vida da biblioteca COM durante cada iteração da tarefa.
// 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;
}
Para usar a função ParallelFibonacci com o exemplo, adicione o código a seguir antes que a função wmainretorne.
// 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;
Chamando o Script de um Agente
O exemplo a seguir mostra a classe FibonacciScriptAgent, que chama um procedimento de script para calcular o número Fibonacci nº. A classe FibonacciScriptAgent usa a passagem de mensagem para receber, do programa principal, valores de entrada para a função de script. O método run gerencia o tempo de vida da biblioteca COM durante toda a tarefa.
// 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;
};
A função AgentFibonacci a seguir cria vários objetos FibonacciScriptAgent e usa a passagem de mensagem para enviar vários valores de entrada para esses objetos.
// 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;
}
Para usar a função AgentFibonacci com o exemplo, adicione o código a seguir antes que a função wmainretorne.
// Use asynchronous agents to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Agent Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = AgentFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
O Exemplo Completo
O código a seguir mostra o exemplo completo, que usa algoritmos paralelos e agentes assíncronos para chamar um procedimento de script que computa números 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;
}
O exemplo gera a seguinte saída de amostra.
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
Compilando o código
Copie o código de exemplo e cole-o em um projeto do Visual Studio, ou cole-o em um arquivo chamado parallel-scripts.cpp e execute o comando a seguir em uma janela do Prompt de comando do Visual Studio.
cl.exe /EHsc parallel-scripts.cpp /link ole32.lib
Confira também
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Paralelismo de tarefas
Algoritmos paralelos
Agentes assíncronos
Tratamento de exceção
Cancelamento no PPL
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