C++ 匿名函数与函数对象在并发编程中的使用

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

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});

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  }};

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 numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};int sum = 0;std::vector 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& 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> results;for (size_t i = 0; i < numbers.size(); i += 100) {  std::future 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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