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C++ 匿名函数与函数对象在并发编程中的使用

WBOY

发布： 2024-09-03 15:09:04

原创

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在 c++++ 并发编程中，匿名函数和函数对象可用于实现并行性。匿名函数允许快速创建内联函数，而函数对象允许在对象中封装状态。使用匿名函数和函数对象，可以高效地并行计算，如求和：匿名函数：创建多个线程，每个线程分别求出一个子数组的和，最后将子和相加得到总和。函数对象：将求和逻辑封装在一个函数对象中，创建多个线程，每个线程使用函数对象计算一个子数组的和，最后将子和相加得到总和。

C++ 匿名函数与函数对象在并发编程中的使用

在 C++ 并发编程中，匿名函数和函数对象是实现并行性和可移植性的强大工具。本文将探讨如何使用这些工具来创建高效和可维护的并发程序。

匿名函数

匿名函数，也称为 lambda 表达式，是一种非常规的函数语法，它允许我们在不声明单独函数的情况下定义函数。这使其对于创建快速内联小函数非常有用。

std::thread t([] {
  // 匿名函数体
});

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函数对象

函数对象是一种实现了 operator() 的类，它允许我们调用实例就像调用函数一样。函数对象允许我们在对象中封装状态，这对于管理共享数据非常有用。

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struct MyFunctor {
  void operator()(int x) {
    // TODO: 对 x 进行一些操作
  }
};

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实战案例：并行求和

为了展示匿名函数和函数对象的用法，让我们考虑一个并行求和的例子。我们将创建多个线程，每个线程求出一个子数组的和，然后将它们加在一起得到总数。

// 使用匿名函数的并行求和
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

int sum = 0;
std::vector<std::thread> threads;
for (size_t i = 0; i < numbers.size(); i += 100) {
  threads.push_back(std::thread([=, &sum](int start_idx) {
    for (int j = start_idx; j < start_idx + 100 && j < numbers.size(); j++) {
      sum += numbers[j];
    }
  }, i));
}

for (auto& thread : threads) {
  thread.join();
}

std::cout << "Total sum: " << sum << std::endl;

// 使用函数对象的并行求和
struct SumFunctor {
  int operator()(const std::vector<int>& numbers, int start_idx) {
    int sum = 0;
    for (int j = start_idx; j < start_idx + 100 && j < numbers.size(); j++) {
      sum += numbers[j];
    }
    return sum;
  }
};

SumFunctor sum_functor;

std::vector<std::future<int>> results;
for (size_t i = 0; i < numbers.size(); i += 100) {
  std::future<int> result = std::async(std::launch::async, sum_functor, std::cref(numbers), i);
  results.push_back(std::move(result));
}

int total_sum = 0;
for (auto& result : results) {
  total_sum += result.get();
}

std::cout << "Total sum: " << total_sum << std::endl;

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以上就是C++ 匿名函数与函数对象在并发编程中的使用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！