從前面的 CNestTaskScheduler 的使用方法中可以發(fā)現(xiàn)，采用嵌套任務(wù)調(diào)度，可以很方便地將一個大區(qū)間拆分成更多的小區(qū)間，將各個拆分后的區(qū)間放入分布式隊(duì)列中，然后各個線程再從分布式隊(duì)列中取出相應(yīng)的區(qū)間進(jìn)行處理。

對于一個 for 循環(huán)來說，通常處理的都是一個區(qū)間，因此也可以使用任務(wù)調(diào)度的方式將其拆分成更小的區(qū)間進(jìn)行并行化執(zhí)行。下面就利用嵌套任務(wù)調(diào)度的方法來實(shí)現(xiàn)一個 Parall_For 功能。

1. ??????? 區(qū)間的描述： CRange 類

要實(shí)現(xiàn)對區(qū)間的分拆功能，使用一個類 CRange 來描述區(qū)間。在實(shí)際情況中，區(qū)間通常可以由兩個整數(shù)表示區(qū)間開始和結(jié)束位置，也可以由兩個迭代器變量來表示區(qū)間開始和結(jié)束位置。不過 CRange 是一個抽象接口類，它并不定義區(qū)間的開始和結(jié)束位置，區(qū)間的開始和結(jié)束位置由繼承它的類去定義。 CRange 類用 C++ 定義如下：

class CRange {

protected:

??? CNestTaskScheduler ? * m_pTaskScheduler ;

public:

??? CRange (){};

??? CRange ( CNestTaskScheduler * p );

??? void SetTaskScheduler ( CNestTaskScheduler * p );

??? CNestTaskScheduler * GetTaskScheduler ();

?

??? virtual CRange * Split () = 0;

};

在 CRange 類中，最重要的一個接口是 Split() 接口，這個接口負(fù)責(zé)將一個區(qū)間拆分成兩個區(qū)間，一個區(qū)間繼續(xù)存放在原來的 CRange 對象中，另外一個區(qū)間存放在返回的 CRange 對象中。如果返回值為 NULL ，表明原來的區(qū)間不需要進(jìn)行分拆。

CRange 類本身是一個接口類，用它主要是作為 Parallel_For() 函數(shù)的接口函數(shù)， Parallel_For() 函數(shù)的原型如下：

void Parallel_For(CRange *pRange );

由于 Split() 是一個純虛函數(shù)，因此傳給 Parallel_For() 函數(shù)的參數(shù)必須是一個繼續(xù)了 CRange 類的派生類的實(shí)例。

2. ??????? 對 CRange 對象的處理過程

對于每個 CRange 對象， Parallel_For() 中需要對它進(jìn)行處理，處理是通過任務(wù)調(diào)度器中的任務(wù)入口函數(shù)來處理的，處理過程如下圖所示：

?

圖 4 ? CRange 對象的處理過程

上面的處理過程可以用 C++ 代碼實(shí)現(xiàn)如下：

/** ?? CRange 的任務(wù)處理入口函數(shù)

?

???????? @param ? void *pArg - 實(shí)際為一個 CRange 指針

???????? @return ? unsigned int WINAPI - CAPI_FAILED 表示失敗， CAPI_SUCCESS 表示成功 ??

*/

unsigned int WINAPI RangeProcessTask(void *pArg)

{

??? CRange * pRange = ( CRange *) pArg ;

?

??? if ( pRange == NULL )

??? {

??????? return CAPI_FAILED ;

??? }

?

??? CRange * pNewRange = pRange -> Split ();

??? if ( pNewRange == NULL )

??? {

??????? delete pRange ;

?????? ? return CAPI_SUCCESS ;

??? }

?

??? CNestTaskScheduler * pTaskSched = pRange -> GetTaskScheduler ();

?

??? pNewRange -> SetTaskScheduler ( pTaskSched );

?

??? TASK t1 , t2 ;

??? t1 . pArg = ( void *) pRange ;

??? t1 . func = RangeProcessTask ;

??? t2 . pArg = ( void *) pNewRange ;

?? ? t2 . func = RangeProcessTask ;

?

??? pTaskSched -> SpawnLocalTask ( t1 );

??? pTaskSched -> SpawnTask ( t2 );

?

??? return CAPI_SUCCESS ;

}

?

3. ? Parall_For 的處理流程

有了上面的 RangeProcessTask() 函數(shù)后，就可以用它作為嵌套任務(wù)調(diào)度器的任務(wù)入口函數(shù)，以實(shí)現(xiàn) Parallel_For 功能。

在 Parallel_For() 中，主要實(shí)現(xiàn)對 CRange 對象的任務(wù)調(diào)度處理，需要將參數(shù) pRange 作為根任務(wù)傳入到任務(wù)調(diào)度器中進(jìn)行處理。

Parallel_For() 的處理過程如下：

?

圖 5 ? Parallel_For 的處理過程

Parallel_For() 的代碼如下：

/** ?? 并行 for 循的處理函數(shù)

??? 將一個 CRange 進(jìn)行并行處理

?

???????? @param ? CRange *pRange - CRange 指針 ????

???????? @return ? void - 無 ?

*/

void Parallel_For(CRange *pRange )

{

??? CNestTaskScheduler ? * p = new CNestTaskScheduler ;

??? TASK ??? task ;

?

??? task . func = RangeProcessTask ;

??? task . pArg = pRange ;

?

??? pRange -> SetTaskScheduler ( p );

?

??? p -> BeginRootThread ( task );

?

??? delete p ;

}

用動態(tài)任務(wù)調(diào)度器實(shí)現(xiàn)Parallel_For