Библиотека управления выполнением (начиная с C++26)

Библиотека управления выполнением предоставляет среду для управления асинхронным выполнением на универсальных ресурсах выполнения.

Цель библиотеки — предоставить типы словаря для асинхронных операций и дать возможность простым и компонуемым способом строить графы выполнения задач.

Общие определения библиотеки

• Отправитель: описание асинхронной работы, предназначенной для выполнения. Создаёт состояние операции (см. ниже).
• Отправители асинхронно «отправляют» свои результаты слушателям, называемым «получателями» (см. ниже).
• Отправители можно объединять в графы задач с помощью универсальных алгоритмов.
• Фабрики отправителей и адаптеры — универсальные алгоритмы, которые заключают распространённые асинхронные шаблоны в объекты, удовлетворяющие концепции sender.
• С отправителем связан «объект, поддерживающий запросы» (см. ниже), называемый атрибутами отправителя, который описывает различные характеристики отправителя и создаваемых им асинхронных операций.
• Получатель: обобщённый обратный вызов, который использует или «получает» асинхронные результаты, созданные отправителем.
• У получателей есть три различных «канала», по которым отправитель может передавать результаты: успешное завершение, ошибка и отмена, называемые соответственно «значением», «ошибкой» и «остановкой».
• Получатели предоставляют расширяемую среду выполнения: «объект, поддерживающий запросы» (см. ниже), который потребитель может использовать для настройки асинхронной операции.
• Состояние операции: объект, содержащий состояние, необходимое асинхронной операции.
• Отправитель и получатель связываются при передаче функции std::execution::connect.
• Результатом связывания отправителя и получателя является состояние операции.
• Работа не ставится в очередь на выполнение, пока для состояния операции не вызвана функция «start».
• После запуска время жизни состояния операции не может завершиться до окончания асинхронной операции, а его адрес должен оставаться неизменным.
• Агент выполнения: сущность, например поток, которая может выполнять работу параллельно с другими агентами выполнения.
• Реализации или пользователи могут вводить другие виды агентов, например процессы или задачи пула потоков.
• Ресурс выполнения: сущность программы, также называемая контекстом выполнения, которая управляет (возможно, динамическим) набором агентов выполнения.
• Текущий активный поток, предоставляемый системой пул потоков и использование API, связанного с внешним аппаратным ускорителем, — всё это примеры ресурсов выполнения.
• Планировщик: лёгкий дескриптор ресурса выполнения, предназначенный для планирования работы на этом ресурсе.
• Планировщик — это фабрика отправителя, который завершает работу с получателем от агента выполнения, принадлежащего ресурсу выполнения.
• Объект, поддерживающий запросы: доступная только для чтения коллекция пар «ключ/значение», в которой каждый ключ — объект точки настройки, называемый «объектом запроса».
• Запрос — это вызов объекта запроса, которому в качестве первого аргумента передаётся объект, поддерживающий запросы, а также (возможно, пустой) набор дополнительных аргументов. Запрос задаёт синтаксические и семантические требования к своим вызовам.

Утилиты библиотеки

Концепции

Планировщики

Отправители

Получатели

Состояния операций

Асинхронные области видимости

Вспомогательные компоненты

Контексты выполнения

Домены выполнения

Гарантия продвижения вперёд

Среды

Запросы

Сигнатуры завершения

Утилиты корутин

Асинхронные области видимости

Параллельный планировщик

Основные операции

Состояние операции

Функции завершения

Эти функции вызываются отправителями, чтобы сообщить получателям о завершении работы.

Алгоритмы отправителей

Фабрики отправителей

Фабрика отправителей — это функция, возвращающая отправитель, параметры которой имеют типы, удовлетворяющие концепту sender false.

К фабрикам отправителей относятся:

Адаптеры отправителей, объединяемые в конвейер

Адаптеры отправителей

Адаптер отправителя — это функция, возвращающая отправитель, среди параметров которой есть как минимум один параметр с типом, удовлетворяющим концепту sender, причём возвращаемый отправитель является родительским отправителем аргументов-отправителей этой функции-адаптера.

К адаптерам отправителей относятся:

Потребители отправителей

Потребитель отправителя — это алгоритм, который принимает один или несколько отправителей в качестве параметров и не возвращает отправитель.

Пример

#include <cstdio>
#include <execution>
#include <string>
#include <thread>
#include <utility>
using namespace std::literals;

int main()
{
    std::execution::run_loop loop;

    std::jthread worker([&](std::stop_token st)
    {
        std::stop_callback cb{st, [&]{ loop.finish(); }};
        loop.run();
    });
    
    std::execution::sender auto hello = std::execution::just("hello world"s);
    std::execution::sender auto print
        = std::move(hello)
        | std::execution::then([](std::string msg)
        {
            return std::puts(msg.c_str());
        });
    
    std::execution::scheduler auto io_thread = loop.get_scheduler();
    std::execution::sender auto work = std::execution::on(io_thread, std::move(print));
    
    auto [result] = std::this_thread::sync_wait(std::move(work)).value();
    
    return result;
}

hello world

См. также

Внешние ссылки