Question

我试图通过一个循环打开多个线程，其中每个线程都是一个类的实例，该实例的构造函数被重载，从而自动运行所需的代码，该函数返回一个unordered_list，我想为此检索它然后将特定实例附加到最终的unordered_list

我曾尝试使用期货和承诺，但是当我尝试时，最终却使自己感到困惑。这个项目旨在挑战我，并帮助我学习c ++中的多线程。

    //class to be instantiated per thread   
    class WordCounter {
    public:
        std::unordered_map<std::string, int> thisWordCount;
        std::string word;

        WordCounter(std::string filepath) {}//will be overloaded
        ~WordCounter() {}//destructor

        std::unordered_map<std::string, int>operator()(std::string filepath) const {}//overloaded constructor signature
        std::unordered_map<std::string, int>operator()(std::string currentFile) {//overloaded constructor implementation
            fstream myReadFile;
            myReadFile.open(currentFile);
            if (!!!myReadFile) {
                cout << "Unable to open file";
                exit(1); // terminate with error
            }
            else if (myReadFile.is_open()) {
                while (!myReadFile.eof()) {
                    while (myReadFile >> word) {
                        ++thisWordCount[word];
                    }
                }
            }
            myReadFile.close();

            return thisWordCount;
        }
    };


    int main(int argc, char** argv)
    {
        std::vector<std::thread> threads;//store instantiated threads using WordCounter
        static std::unordered_map<std::string, int> finalWordCount; //append result from each thread to this unordered_list only when a particular thread finish's reading a file
        vector<string> fileName = { "input1.txt" , "input2.txt" };//filepaths to the files used

        for (int i = 0; i < fileName.size(); ++i)//loop through vector of filepaths to open a thread for each file to then be processed by that thread
        {
            std::string currentFile = DIR + fileName[i];
            std::thread _newThread(new WordCount(currentFile); //is this how the thread would be created?
            threads.emplace_back(_newThread);//store new thread in a vector

//I want to read through the vector when a particular thread finishes and append that particular threads result to finalWordCount

        }

}

Answer 1

对代码进行多线程处理

让我们从编写多线程countWords函数开始。这将为我们提供代码需要做什么的高级概述，然后我们将填写缺少的部分。

写`countWords`

countWords在文件名向量中计算每个文件中的单词频率。它并行执行此操作。

步骤概述：

创建线程向量
提供一个存储最终结果的位置（这是finalWordCount变量）
为WordCounter制作一个回调函数，以在完成后调用
使用WordCounter对象为每个文件启动一个新线程。
等待广告结束
返回finalWordCount

线程启动时，WordCounter对象将文件名作为输入。

缺少的部分：

我们仍然需要编写一个makeWordCounter函数

实现：

using std::unordered_map;
using std::string; 
using std::vector; 

unordered_map<string, int> countWords(vector<string> const& filenames) {
    // Create vector of threads
    vector<std::thread> threads;
    threads.reserve(filenames.size());

    // We have to have a lock because maps aren't thread safe
    std::mutex map_lock;

    // The final result goes here
    unordered_map<std::string, int> totalWordCount; 

    // Define the callback function
    // This operation is basically free
    // Internally, it just copies a reference to the mutex and a reference
    // to the totalWordCount
    auto callback = [&](unordered_map<string, int> const& partial_count) {
        // Lock the mutex so only we have access to the map
        map_lock.lock(); 
        // Update the map
        for(auto count : partial_count) {
            totalWordCount[count.first] += count.second; 
        }
        // Unlock the mutex
        map_lock.unlock(); 
    };

    // Create a new thread for each file
    for(auto& file : filenames) {
        auto word_counter = makeWordCounter(callback); 
        threads.push_back(std::thread(word_counter, file)); 
    }

    // Wait until all threads have finished
    for(auto& thread : threads) {
        thread.join(); 
    }

    return totalWordCount; 
}

写`makeWordCounter`

我们的函数makeWordCounter非常简单：它只是创建一个以回调为模板的WordCounter函数。

template<class Callback>
WordCounter<Callback> makeWordCounter(Callback const& func) {
    return WordCounter<Callback>{func}; 
}

编写`WordCounter`类

成员变量：

回调函数（我们不需要其他任何东西）

功能

operator()用文件名调用countWordsFromFilename
countWordsFromFilename打开文件，确保没有问题，然后使用文件流调用countWords
countWords读取文件流中的所有单词并计算计数，然后使用最终计数调用回调。

因为WordCounter非常简单，所以我只是将其作为结构。它只需要存储Callback函数，并且通过公开callback函数，我们不必编写构造函数（编译器使用聚合初始化自动处理它）。

template<class Callback>
struct WordCounter {
    Callback callback;

    void operator()(std::string filename) {
        countWordsFromFilename(filename); 
    }
    void countWordsFromFilename(std::string const& filename) {
        std::ifstream myFile(filename);
        if (myFile) {
            countWords(myFile); 
        }
        else {
            std::cerr << "Unable to open " + filename << '\n'; 
        }
    }
    void countWords(std::ifstream& filestream) {
        std::unordered_map<std::string, int> wordCount; 
        std::string word; 
        while (!filestream.eof() && !filestream.fail()) {
            filestream >> word; 
            wordCount[word] += 1;
        }
        callback(wordCount); 
    }
};

完整代码

您可以在此处查看countWords的完整代码：https://pastebin.com/WjFTkNYF

我添加的唯一内容是#include。

回调和模板101（应原始海报要求）

模板是编写代码时具有的简单实用工具。它们可以用来消除相互依赖性。使算法通用（以便它们可以与您喜欢的任何类型一起使用）；通过避免调用虚拟成员函数或函数指针，它们甚至可以使代码更快，更高效。

模板课程

让我们看一个代表一对的非常简单的类模板：

template<class First, class Second>
struct pair {
    First first;
    Second second; 
};

在这里，我们将pair声明为struct，因为我们希望所有成员都公开。

请注意，没有First类型，也没有Second类型。当我们使用名称First和Second时，真的说的是“在pair类的上下文中，名称First将代表对类的First自变量，名称Second将代表第二对配对类的元素。

我们可以轻松地将其编写为：

// This is completely valid too
template<class A, class B>
struct pair {
    A first;
    B second; 
};

使用pair很简单：

int main() {
    // Create pair with an int and a string
    pair<int, std::string> myPair{14, "Hello, world!"}; 

    // Print out the first value, which is 14
    std::cout << "int value:    " << myPair.first << '\n';
    // Print out the second value, which is "Hello, world!"
    std::cout << "string value: " << myPair.second << '\n';
}

就像普通的类一样，pair可以具有成员函数，构造函数，析构函数等等。因为pair是一个简单的类，所以编译器会自动为我们生成构造函数和析构函数，因此我们不必担心它们。

模板化函数

模板化函数看起来与常规函数相似。唯一的区别是它们在其余的函数声明之前具有template声明。

让我们写一个简单的函数打印一对：

template<class A, class B>
std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, pair<A, B> pair) 
{
    stream << '(' << pair.first << ", " << pair.second << ')'; 
    return stream; 
}

我们可以根据需要提供任何pair，只要它知道如何打印该对的两个元素即可：

int main() {
    // Create pair with an int and a string
    pair<int, std::string> myPair{14, "Hello, world!"}; 

    std::cout << myPair << '\n'; 
}

这将输出(14, Hello, world)。

回调

在C ++中没有Callback类型。我们不需要一个。回调只是用于指示发生了某些事情的东西。

让我们看一个简单的例子。此函数将查找逐渐增大的数字，每次找到一个数字，它将调用output，这是我们提供的参数。在这种情况下，output是一个回调，我们正在使用它来表示找到了一个新的最大数字。

template<class Func>
void getIncreasingNumbers(std::vector<double> const& nums, Func output) 
{
    // Exit if there are no numbers
    if(nums.size() == 0) 
        return; 

    double biggest = nums[0]; 
    // We always output the first one
    output(biggest); 
    for(double num : nums) 
    {
        if(num > biggest) 
        {
            biggest = num; 
            output(num); 
        }
    }
}

我们可以通过许多不同的方式使用getIncreasingNumbers。例如，我们可以过滤不大于上一个的数字：

std::vector<double> filterNonIncreasing(std::vector<double> const& nums) 
{
    std::vector<double> newNums; 
    // Here, we use an & inside the square brackets
    // This is so we can use newNums by reference
    auto my_callback = [&](double val) { 
        newNums.push_back(val); 
    };
    getIncreasingNumbers(nums, my_callback); 
    return newNums; 
}

或者我们可以将它们打印出来：

void printNonIncreasing(std::vector<double> const& nums) 
{
    // Here, we don't put anything in the square brackts
    // Since we don't access any local variables
    auto my_callback = [](double val) {
        std::cout << "New biggest number: " << val << '\n'; 
    };
    getIncreasingNums(nums, my_callback); 
}

或者我们可以找到它们之间最大的差距：

double findBiggestJumpBetweenIncreasing(std::vector<double> const& nums)
{
    double previous; 
    double biggest_gap = 0.0; 
    bool assigned_previous = false;
    auto my_callback = [&](double val) {
        if(not assigned_previous) {
            previous = val; 
            assigned_previous = true;
        }
        else 
        {
            double new_gap = val - previous; 
            if(biggest_gap < new_gap) {
                biggest_gap = new_gap; 
            }
        }
    };
    getIncreasingNums(nums, my_callback); 
    return biggest_gap;
}

用一个对象打开多个线程并返回结果

1 个答案:

对代码进行多线程处理

写`countWords`

写`makeWordCounter`

编写`WordCounter`类

完整代码

回调和模板101（应原始海报要求）

模板课程

模板化函数

回调

用一个对象打开多个线程并返回结果

1 个答案:

对代码进行多线程处理

写countWords

写makeWordCounter

编写WordCounter类

完整代码

回调和模板101（应原始海报要求）

模板课程

模板化函数

回调

写`countWords`

写`makeWordCounter`

编写`WordCounter`类