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C++

任務與平行

Patricia Arquette

Jan 26, 2025 pm 12:03 PM

Task and Parallel

本文探討了 C# 中 Parallel.ForEach 和 Task 系列（特別是 Task.WhenAll、Task.Run 等）之間的主要差異。兩者都有助於並發或並行程式碼執行，但它們的應用程式、行為和任務處理有很大不同。

並行.ForEach：

Parallel.ForEach 是 System.Threading.Tasks 命名空間的成員，支援對集合進行並行迭代。它會自動在執行緒池中的可用執行緒之間分配工作負載，對於 CPU 密集型操作來說非常有效率。

主要特點：

並行執行：迭代在多個執行緒上同時執行。
執行緒池依賴：它利用執行緒池；您不會直接管理執行緒的建立或生命週期。
同步操作（預設）： 執行會阻塞，直到處理完整個集合。
CPU 密集型任務最佳化： 最適合執行緒獨立運行的 CPU 密集型操作。

範例：

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var items = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        Parallel.ForEach(items, item =>
        {
            // Simulate CPU-intensive task (e.g., complex calculation)
            Console.WriteLine($"Processing item: {item} on thread {Task.CurrentId}");
        });

        Console.WriteLine("All items processed.");
    }
}

任務（Task.Run、Task.WhenAll）：

Task.Run 和 Task.WhenAll 提供對非同步和並行執行的精細控制。雖然 Task.Run 可以卸載 CPU 密集型工作，但它經常與 I/O 密集型任務的非同步程式碼配合使用。

主要特點：

非同步執行：任務主要處理非同步編程，尤其是 I/O 密集型操作（網路呼叫、資料庫存取）。
任務管理：手動建立、管理和等待任務（使用Task.WhenAll、Task.WhenAny）。
增強的彈性：可以單獨或分組建立和管理任務，提供細粒度的控制。
I/O 密集型任務最佳化： 雖然可用於 CPU 密集型任務，但 Task.Run 在需要異步行為的場景中表現出色。

範例：

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var items = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        Parallel.ForEach(items, item =>
        {
            // Simulate CPU-intensive task (e.g., complex calculation)
            Console.WriteLine($"Processing item: {item} on thread {Task.CurrentId}");
        });

        Console.WriteLine("All items processed.");
    }
}

主要差異總結：

功能 Parallel.ForEach 任務.運行/任務.WhenAll 標題>

Feature	Parallel.ForEach	Task.Run / Task.WhenAll
Primary Use Case	Parallel iteration for CPU-bound tasks.	Asynchronous and parallel execution (CPU/I/O).
Thread Control	Less control; uses the thread pool.	Full control over task creation and execution.
Execution Type	Synchronous (blocking).	Asynchronous (non-blocking unless awaited).
Task Type	CPU-bound tasks (parallel for loop).	General-purpose tasks (CPU-bound or I/O-bound).
Parallelism	Parallelism	Parallel or asynchronous.
Error Handling	Exceptions thrown per iteration.	`Task.WhenAll` aggregates exceptions.
Performance	Automatic performance tuning.	Manual task distribution management.