Question

我有一个unordered_map的一个vectors，我正在尝试使用std::reduce来获取地图中所有向量中所有值的总和。我当前的功能代码（我要替换）如下：

// input is std::unordered_map<std::vector<uint64_t>>
template<typename T>
uint64_t get_map_sum(T& my_map)
{
    uint64_t totalcount = 0;
    for (auto& p : my_map) 
    {
        for (const auto& q : p.second)
            totalcount += q;
    }
    return total_count;
}

我想用std::reduce代替它来利用并行执行；我认为这很简单，因为我只需要用对std::reduce的调用来替换每个循环，但这似乎不起作用。我的尝试是这样：

#include <numeric>
#include <execution>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <cstdint>
// reduces the vectors
template <typename Iter, typename T>
T get_vector_sum(Iter begin, Iter end, T initial = 0)
{
    return std::reduce(std::execution::par_unseq, begin, end, initial, 
           [&](auto cur, auto prev) { return cur + prev; });
}

// calls get_vector_sum for all vectors and then reduces vector sums
template<typename Iter>
uint64_t get_map_sum(Iter begin, Iter end)
{
    return std::reduce(std::execution::par_unseq, begin, end, 0ULL,
            [&](auto prev, auto cur)
            {
                return get_vector_sum<std::vector<uint64_t>::iterator, 
                       uint64_t>(cur.begin(), cur.end(), prev);
                //return get_vector_sum<std::vector<uint64_t>::iterator,
                //       uint64_t>(cur.second.begin(), cur.second.end(), prev);
            });
}

使用上面的代码，我收到一条错误消息，说error C2039: 'begin': is not a member of 'std::pair'指向auto cur内部的lambda中的get_map_sum。我最初将cur用作std::pair，但是当我这样做时，我遇到了另一个错误，说error C2228: left of '.second' must have class/struct/union。

int main()
{
    std::unordered_map<uint64_t, std::vector<uint64_t>> in({ 
        {1, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5} }, 
        {2, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}}, 
        {3, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}}});

    auto x = get_map_sum(in); // output 45
    auto y = get_map_sum(in.begin(), in.end()); // error

    return 0;
}

是否可以将std::reduce与这样的地图一起使用？如果可以，我需要进行哪些更改才能使它正常工作？

Answer 1

请注意std::reduce中 binary_op 的要求：

binary FunctionObject 将以未指定的顺序应用于取消引用输入迭代器的结果，其他binary_op的结果和 init 。

这意味着您的lambda结果和init的结果必须与map的值类型属于同一类型，即std::pair<const uint64_t, std::vector<uint64_t>>。

因此，您需要对这种类型的值进行外部归约，这将涉及构造新的向量。

我还试图创建一个示例代码，如下所示：

using M = std::unordered_map<uint64_t, std::vector<uint64_t>>;
using V = M::value_type;

M in({ {1, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}}, 
       {2, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}}, 
       {3, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}} });

auto p = std::reduce(in.begin(), in.end(), V{}, 
    [](const V& a, const V& b) {
        auto ra = std::reduce(a.second.begin(), a.second.end(), 0UL,
            [](uint64_t i1, uint64_t i2){ return i1 + i2; });
        auto rb = std::reduce(b.second.begin(), b.second.end(), 0UL,
            [](uint64_t i1, uint64_t i2){ return i1 + i2; });
        return V{0, { ra + rb }};
});

但是由于似乎缺少std::reduce实现，因此它无法与GCC一起编译，并且Clang抱怨缺少值类型的副本赋值运算符，由于const键：https://wandbox.org/permlink/FBYAhCArtOHvwu8C，该值不能进行副本赋值。

但是，在cppreference中，值类型的要求仅为 MoveConstructible ，而不是 Copy / MoveAssignable 。因此，libc ++中似乎有一个错误的实现。

在此示例代码中，我可以通过不带const的V定义使其工作，如下所示：

using V = std::pair<uint64_t, std::vector<uint64_t>>;

请参见https://wandbox.org/permlink/lF9VuJwISYXhpBJL。

Answer 2

我们不需要提供向量作为中间结果，而是只需要提供一种可从M::value_type隐式转换的类型。

using M = std::unordered_map<uint64_t, std::vector<uint64_t>>;

template <typename Iter, typename T>
T par_unseq_sum(Iter begin, Iter end, T initial = 0)
{
    // std::plus is the default reducer
    return std::reduce(std::execution::par_unseq, begin, end, initial);
}

class map_vector_sum
{
public:
    map_vector_sum() : sum(0) {}
    map_vector_sum(M::const_reference elem) : sum(par_unseq_sum(elem.second)) {}

    map_vector_sum& operator+(const map_vector_sum & rhs) { sum += rhs.sum; }

    explicit operator uint64_t() { return sum; }
private:
    uint64_t sum;
}

M in({ {1, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}}, 
       {2, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}}, 
       {3, std::vector<uint64_t>{1,2,3,4,5}} });

uint64_t sum = par_unseq_sum(in.begin(), in.end(), map_vector_sum());

std :: reduce with std :: unordered_map

2 个答案: