windows C++ 并行编程-转换使用取消的 OpenMP 循环以使用并发运行时

某些并行循环不需要执行所有迭代。 例如，搜索值的算法可以在找到值后终止。 OpenMP 不提供中断并行循环的机制。 但是，可以使用布尔值或标志来启用循环迭代，以指示已找到解决方案。 并发运行时提供允许一个任务取消其他尚未启动的任务的功能。

此示例演示如何将一个不需要运行所有迭代的 OpenMP parallelfor 循环转换为使用并发运行时取消机制。

示例

此示例同时使用 OpenMP 和并发运行时来实现 std::any_of 算法的并行版本。 此示例的 OpenMP 版本使用标志来协调所有满足条件的并行循环迭代。 使用并发运行时的版本使用 concurrency::structured_task_group::cancel 方法在满足条件时停止整个操作。

// concrt-omp-parallel-any-of.cpp
// compile with: /EHsc /openmp
#include <ppl.h>
#include <array>
#include <random>
#include <iostream>using namespace concurrency;
using namespace std;// Uses OpenMP to determine whether a condition exists in 
// the specified range of elements.
template <class InIt, class Predicate>
bool omp_parallel_any_of(InIt first, InIt last, const Predicate& pr)
{typedef typename std::iterator_traits<InIt>::value_type item_type;// A flag that indicates that the condition exists.bool found = false;#pragma omp parallel forfor (int i = 0; i < static_cast<int>(last-first); ++i){if (!found){item_type& cur = *(first + i);// If the element satisfies the condition, set the flag to // cancel the operation.if (pr(cur)) {found = true;}}}return found;
}// Uses the Concurrency Runtime to determine whether a condition exists in 
// the specified range of elements.
template <class InIt, class Predicate>
bool concrt_parallel_any_of(InIt first, InIt last, const Predicate& pr)
{typedef typename std::iterator_traits<InIt>::value_type item_type;structured_task_group tasks;// Create a predicate function that cancels the task group when// an element satisfies the condition.auto for_each_predicate = [&pr, &tasks](const item_type& cur) {if (pr(cur)) {tasks.cancel();}};// Create a task that calls the predicate function in parallel on each// element in the range.auto task = make_task([&]() {parallel_for_each(first, last, for_each_predicate);});// The condition is satisfied if the task group is in the cancelled state.return tasks.run_and_wait(task) == canceled;
}int wmain()
{// The length of the array.const size_t size = 100000;// Create an array and initialize it with random values.array<int, size> a;   generate(begin(a), end(a), mt19937(42));// Search for a value in the array by using OpenMP and the Concurrency Runtime.const int what = 9114046;auto predicate = [what](int n) -> bool { return (n == what);};wcout << L"Using OpenMP..." << endl;if (omp_parallel_any_of(begin(a), end(a), predicate)){wcout << what << L" is in the array." << endl;}else{wcout << what << L" is not in the array." << endl;}wcout << L"Using the Concurrency Runtime..." << endl;if (concrt_parallel_any_of(begin(a), end(a), predicate)){wcout << what << L" is in the array." << endl;}else{wcout << what << L" is not in the array." << endl;}
}

本示例生成以下输出。

Using OpenMP...
9114046 is in the array.
Using the Concurrency Runtime...
9114046 is in the array.

在使用 OpenMP 的版本中，将执行循环的所有迭代，即使设置了标志。 此外，如果任务具有任何子任务，则标志还必须可供这些子任务用来传达取消信息。 在并发运行时中，当任务组被取消时，运行时会取消整个工作树，包括子任务。 concurrency::parallel_for_each 算法使用任务来执行工作。 因此，当循环的一次迭代取消根任务时，也会取消整个计算树。 取消工作树后，运行时不会启动新任务。 但是，运行时允许已经开始的任务完成。 因此，对于 parallel_for_each 算法，活动循环迭代可以清理其资源。

在此示例的两个版本中，如果数组包含要搜索的值的多个副本，则多个循环迭代可以同时设置结果并取消整个操作。 如果问题要求在满足条件时只有一个任务执行工作，则可以使用同步基元，如关键部分。

编译代码

复制示例代码，并将它粘贴到 Visual Studio 项目中，或粘贴到名为 concrt-omp-parallel-any-of.cpp 的文件中，再在 Visual Studio 命令提示符窗口中运行以下命令。

cl.exe /EHsc /openmp concrt-omp-parallel-any-of.cpp