std::execution::sequenced_policy, std::execution::parallel_policy, std::execution::parallel_unsequenced_policy, std::execution::unsequenced_policy
来自cppreference.com
在标头 <execution> 定义 | ||
class sequenced_policy { /* 未指明 */ }; | (1) | (C++17 起) |
class parallel_policy { /* 未指明 */ }; | (2) | (C++17 起) |
class parallel_unsequenced_policy { /* 未指明 */ }; | (3) | (C++17 起) |
class unsequenced_policy { /* 未指明 */ }; | (4) | (C++20 起) |
1) 执行策略类型,用作对并行算法重载消歧义的独有类型,并要求并行算法的执行不可以并行化。以此策略调用(通常以 std::execution::seq 指定)的并行算法中,元素访问函数的调用在调用方线程中是顺序不确定的。
2) 执行策略类型,用作对并行算法重载消歧义的独有类型,并指示并行算法的执行可以并行化。以此策略调用(通常以 std::execution::par 指定)的并行算法中,元素访问函数的调用允许在调用方线程,或由库隐式创建的用以支持并行算法执行的线程中执行。任何执行于同一线程中的这种调用彼此间是顺序不确定的。如果由 std::thread 或 std::jthread 创建的线程提供了并发向前进展保证,那么由库创建的执行线程就提供并行向前进展保证。否则,所提供的向前进展保证是由实现定义的。注意:并行向前进展所保证的是,如果某个执行线程做出了步骤,那么它终将做出另一步骤,这就允许线程进入关键区并获取锁,因为取得锁的线程终将被再次调度并能予以释放。
3) 执行策略类型,用作对并行算法重载消歧义的独有类型,并指示并行算法的执行可以并行化、向量化,或在线程间迁移(例如用亲代窃取式调度器)。以此策略调用的并行算法中,容许在未指定线程中以无序方式来执行元素访问函数调用,并相对于各个线程中的另一调用间无顺序。以此策略调用的并行算法中,对元素访问函数的调用不允许调用向量化不安全的操作,比如标准库指定进行同步的操作,其中包括 std::atomic 的操作和其他并发原语。如果由 std::thread 或 std::jthread 创建的线程提供了并发向前进展保证,那么由库创建的执行线程就提供弱并行向前进展保证。否则,所提供的向前进展保证就是调用并行算法的线程的向前进展保证。注意:弱并行向前进展所保证的是,做出了步骤的执行线程之一终将做出另一步骤,这并不能允许线程进入关键区或获取锁,因为在尝试获取这个锁的线程退出前,取得锁的线程可能不会被再次调度。
4) 执行策略类型,用作对并行算法重载消歧义的独有类型,并指示可将算法的执行向量化,例如在单个线程上使用操作多个数据项的指令执行。
在以任何这些执行策略执行并行算法的过程中,若元素访问函数的调用因未捕获的异常退出,则调用 std::terminate,但实现可以定义以其他方式处理异常的额外执行策略。
注解
在使用并行执行策略时,避免数据竞争和死锁是程序员的责任:
int a[] = {0, 1}; std::vector<int> v; std::for_each(std::execution::par, std::begin(a), std::end(a), [&](int i) { v.push_back(i*2+1); // 错误:数据竞争 });
std::atomic<int> x {0}; int a[] = {1, 2}; std::for_each(std::execution::par, std::begin(a), std::end(a), [&](int) { x.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed); while (x.load(std::memory_order_relaxed) == 1) { } // 错误:假设执行顺序 });
int x = 0; std::mutex m; int a[] = {1, 2}; std::for_each(std::execution::par, std::begin(a), std::end(a), [&](int) { std::lock_guard<std::mutex> guard(m); ++x; // 正确 });
无顺序执行策略是函数调用彼此间无顺序的仅有情况,这意味着它们可以穿插执行。C++ 的所有其他情况中,它们都是非确定顺序的(不能穿插)。因此,在使用这些策略时,不允许用户分配或解分配内存,使用非免锁的 std::atomic 特化,获得互斥体,或者泛言之进行任何向量化不安全操作(向量化不安全函数是与其他函数同步的函数,例如 std::mutex::unlock 与前一 std::mutex::lock 同步)
int x = 0; std::mutex m; int a[] = {1, 2}; std::for_each(std::execution::par_unseq, std::begin(a), std::end(a), [&](int) { std::lock_guard<std::mutex> guard(m); // 错误: lock_guard 构造函数调用 m.lock() ++x; });
若实现无法并行化或向量化(例如由于资源不足),则所有标准执行策略都能回落到按顺序执行。
参阅
(C++17)(C++17)(C++17)(C++20) | 全局执行策略对象 (常量) |