C++ 同時プログラミング: 効率的な非同期プログラミング モデルを実装するには?

非同期プログラミングは応答性を向上させ、以下を介して C で実装できます。 コルーチン: Folly などのコルーチン ライブラリを使用して作成および管理される軽量の共同タスク。 Future: Future ライブラリ (std::future など) を使用して作成および管理される非同期操作の結果を表します。ノンブロッキング モデル: コルーチンと Future を組み合わせてノンブロッキング ソリューションを実現します。Future を使用して非同期操作の結果を表すことで、呼び出し元のスレッドがブロックされるのを防ぎます。

C 同時プログラミング: 効率的な非同期プログラミング モデルの実装

現代のソフトウェア開発では、非同期プログラミングが重要になっています。応答性、スループット、リソース使用率が向上します。この記事では、コルーチンと Future を使用して C で効率的な非同期プログラミング モデルを実装する方法を紹介します。

Coroutine: 軽量の共同タスク

Coroutine は、複数のタスクを同じスレッドで同時に実行できる軽量のユーザー モード スレッドです。コルーチンは操作を明示的に一時停止することで制御をスケジューラに移すため、高価なコンテキスト切り替えのオーバーヘッドが回避されます。

C では、コルーチン ライブラリ (Folly など) を使用してコルーチンを作成および管理できます。 Folly を使用してコルーチンを作成する例を次に示します。

folly::coro::Task<> task = folly::coro::makeTask([]() -> folly::coro::Task<void> {
  // 协程执行体
});

Future: 非同期操作の結果

Future は、非同期操作の結果を表す型です。 。これにより、結果へのアクセスと、呼び出し元のスレッドをブロックせずに結果を待機する機能が提供されます。

C では、Future ライブラリ (std::future や Folly::Future など) を使用して Future を作成および管理できます。以下は、std::future を使用して Future を作成する例です。

std::future<int> future = std::async(std::launch::async, []() {
  // 执行异步操作
  return 42;
});

非同期プログラミング モデル: 実践的なケース

次に、コルーチンを結合する方法を見てみましょう。と Future を組み合わせて、効率的な非同期プログラミング モデルを作成します。

次の使用例を考えてみましょう。データベースからデータを取得し、リモート サーバーに送信する必要があります。従来の方法では呼び出し元のスレッドがブロックされ、パフォーマンスが低下します。

コルーチンと Future を使用すると、ノンブロッキング ソリューションを実装できます。

folly::coro::Task<> task = folly::coro::makeTask([&]() -> folly::coro::Task<void> {
  auto data = co_await getDataFromDB();
  co_await sendDataToRemoteServer(data);
});

このモデルでは、getDataFromDB と sendDataToRemoteServer はコルーチン関数です。 Future を使用して非同期操作の結果を表します。呼び出し元のスレッドはコルーチン タスクを開始し、コルーチン タスクがバックグラウンドで実行されている間、他のタスクの実行を続けることができます。

非同期操作が完了すると、コルーチン タスクは実行を再開し、Future の結果を更新します。呼び出しスレッドは、Future の get() メソッドを呼び出すことで結果を取得できます。

結論

コルーチンとフューチャーを使用すると、効率的な非同期プログラミング モデルを実装でき、応答性、スループット、リソース使用率を向上させることができます。この記事で紹介する実践例は、コルーチンとフューチャーを使用して現実の問題を解決し、効率的でスケーラブルな同時アプリケーションを作成するための青写真を提供する方法を示しています。

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