Procedura dettagliata: utilizzo del runtime di concorrenza in un'applicazione abilitata COM
In questo documento viene dimostrato come utilizzare il runtime di concorrenza in un'applicazione che utilizza Component Object Model (COM).
Prerequisiti
Prima di iniziare questa procedura dettagliata, leggere i documenti riportati di seguito.
Per ulteriori informazioni su COM, vedere Component Object Model (COM).
Gestione della durata della libreria COM
Sebbene l'utilizzo di COM con il runtime di concorrenza segua gli stessi principi di qualsiasi altro meccanismo di concorrenza, le linee guida riportate di seguito possono agevolare l'utilizzo efficace di queste librerie in combinazione.
Un thread deve chiamare CoInitializeEx prima di utilizzare la libreria COM.
Un thread può chiamare più volte CoInitializeEx finché fornisce gli stessi argomenti a ogni chiamata.
Per ogni chiamata a CoInitializeEx, un thread deve chiamare anche CoUninitialize. In altre parole, deve esistere un bilanciamento tra le chiamate a CoInitializeEx e quelle a CoUninitialize.
Per passare da un apartment di thread a un altro, un thread deve liberare completamente la libreria COM prima di chiamare CoInitializeEx con la nuova specifica del threading.
Altri principi COM vengono applicati quando si utilizza COM con il runtime di concorrenza. Ad esempio, un'applicazione che crea un oggetto in un apartment a thread singolo (STA, single-threaded apartment) ed effettua il marshalling dell'oggetto in un altro apartment deve fornire anche un ciclo di messaggi per elaborare i messaggi in arrivo. Si tenga presente inoltre che il marshalling degli oggetti tra gli apartment può ridurre le prestazioni.
Utilizzo di COM con la libreria Parallel Patterns Library
Quando si utilizza COM con un componente presente nella libreria PPL (Parallel Patterns Library), ad esempio un gruppo di attività o un algoritmo parallelo, chiamare CoInitializeEx prima di utilizzare la libreria COM durante ogni attività o iterazione e chiamare CoUninitialize prima del termine di ciascuna attività o iterazione. Nell'esempio seguente viene mostrato come gestire la durata della libreria COM con un oggetto Concurrency::structured_task_group.
structured_task_group tasks;
// Create and run a task.
auto task = make_task([] {
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform task here.
// Free the COM library.
CoUninitialize();
});
tasks.run(task);
// TODO: Run additional tasks here.
// Wait for the tasks to finish.
tasks.wait();
È necessario assicurarsi che la libreria COM venga correttamente liberata quando un'attività o un algoritmo parallelo viene annullato o quando il corpo dell'attività genera un'eccezione. Per garantire che l'attività richiami CoUninitialize prima di terminare, utilizzare un blocco try-finally o il modello Resource Acquisition Is Initialization (RAII). Nell'esempio riportato di seguito viene utilizzato un blocco try-finally per liberare la libreria COM quando l'attività termina o viene annullata oppure quando viene generata un'eccezione.
structured_task_group tasks;
// Create and run a task.
auto task = make_task([] {
bool coinit = false;
__try {
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
coinit = true;
// TODO: Perform task here.
}
__finally {
// Free the COM library.
if (coinit)
CoUninitialize();
}
});
tasks.run(task);
// TODO: Run additional tasks here.
// Wait for the tasks to finish.
tasks.wait();
Nell'esempio riportato di seguito viene utilizzato il modello RAII per definire la classe CCoInitializer che gestisce la durata della libreria COM in un ambito specificato.
// An exception-safe wrapper class that manages the lifetime
// of the COM library in a given scope.
class CCoInitializer
{
public:
explicit CCoInitializer(DWORD dwCoInit = COINIT_APARTMENTTHREADED)
: _coinitialized(false)
{
// Initialize the COM library on the current thread.
HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, dwCoInit);
if (FAILED(hr))
throw hr;
_coinitialized = true;
}
~CCoInitializer()
{
// Free the COM library.
if (_coinitialized)
CoUninitialize();
}
private:
// Flags whether COM was properly initialized.
bool _coinitialized;
// Hide copy constructor and assignment operator.
CCoInitializer(const CCoInitializer&);
CCoInitializer& operator=(const CCoInitializer&);
};
È possibile utilizzare la classe CCoInitializer per liberare automaticamente la libreria COM al termine dell'attività, come descritto di seguito.
structured_task_group tasks;
// Create and run a task.
auto task = make_task([] {
// Enable COM for the lifetime of the task.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform task here.
// The CCoInitializer object frees the COM library
// when the task exits.
});
tasks.run(task);
// TODO: Run additional tasks here.
// Wait for the tasks to finish.
tasks.wait();
Per ulteriori informazioni sull'annullamento nel runtime di concorrenza, vedere Annullamento nella libreria PPL.
Utilizzo di COM con agenti asincroni
Quando si utilizza COM con agenti asincroni, chiamare CoInitializeEx prima di utilizzare la libreria COM nel metodo Concurrency::agent::run per l'agente. Quindi, chiamare CoUninitialize prima del termine dell'esecuzione del metodo run. Non utilizzare le routine di gestione COM nel costruttore o nel distruttore dell'agente e non eseguire l'override dei metodi Concurrency::agent::start o Concurrency::agent::done poiché tali metodi vengono chiamati da un thread diverso da quello del metodo run.
Nell'esempio seguente viene mostrata una classe di base dell'agente, denominata CCoAgent che gestisce la libreria COM nel metodo run.
class CCoAgent : public agent
{
protected:
void run()
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform work here.
// Free the COM library.
CoUninitialize();
// Set the agent to the finished state.
done();
}
};
Un esempio completo viene fornito più avanti in questa procedura.
Utilizzo di COM con attività leggere
Nel documento Utilità di pianificazione (runtime di concorrenza) viene descritto il ruolo delle attività leggere nel runtime di concorrenza. È possibile utilizzare COM con un'attività leggera esattamente come con qualsiasi routine del thread passata alla funzione CreateThread nell'API di Windows, come viene illustrato nell'esempio riportato di seguito.
// A basic lightweight task that you schedule directly from a
// Scheduler or ScheduleGroup object.
void ThreadProc(void* data)
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// TODO: Perform work here.
// Free the COM library.
CoUninitialize();
}
Esempio di un'applicazione abilitata COM
In questa sezione viene illustrata un'applicazione abilitata COM completa che utilizza l'interfaccia IScriptControl per eseguire uno script che calcola l'no numero di Fibonacci. In questo esempio, anzitutto viene chiamato lo script dal thread principale, quindi la libreria PPL e gli agenti vengono utilizzati per chiamare simultaneamente lo script.
Si consideri la funzione di supporto seguente, RunScriptProcedure, che chiama una routine in un oggetto IScriptControl.
// Calls a procedure in an IScriptControl object.
template<size_t ArgCount>
_variant_t RunScriptProcedure(IScriptControlPtr pScriptControl,
_bstr_t& procedureName, array<_variant_t, ArgCount>& arguments)
{
// Create a 1-dimensional, 0-based safe array.
SAFEARRAYBOUND rgsabound[] = { ArgCount, 0 };
CComSafeArray<VARIANT> sa(rgsabound, 1U);
// Copy the arguments to the safe array.
LONG lIndex = 0;
for_each(arguments.begin(), arguments.end(), [&](_variant_t& arg) {
HRESULT hr = sa.SetAt(lIndex, arg);
if (FAILED(hr))
throw hr;
++lIndex;
});
// Call the procedure in the script.
return pScriptControl->Run(procedureName, &sa.m_psa);
}
La funzione wmain crea un oggetto IScriptControl, aggiunge codice di script all'oggetto per calcolare l'no numero di Fibonacci, quindi chiama la funzione RunScriptProcedure per eseguire tale script.
int wmain()
{
HRESULT hr;
// Enable COM on this thread for the lifetime of the program.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Create the script control.
IScriptControlPtr pScriptControl(__uuidof(ScriptControl));
// Set script control properties.
pScriptControl->Language = "JScript";
pScriptControl->AllowUI = TRUE;
// Add script code that computes the nth Fibonacci number.
hr = pScriptControl->AddCode(
"function fib(n) { if (n<2) return n; else return fib(n-1) + fib(n-2); }" );
if (FAILED(hr))
return hr;
// Test the script control by computing the 15th Fibonacci number.
wcout << endl << L"Main Thread:" << endl;
LONG lValue = 15;
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lValue) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wcout << L"fib(" << lValue << L") = " << result.lVal << endl;
return S_OK;
}
Chiamata dello script dalla libreria PPL
Nella funzione ParallelFibonacci riportata di seguito viene utilizzato l'algoritmo Concurrency::parallel_for per chiamare lo script in parallelo. Questa funzione utilizza la classe CCoInitializer per gestire la durata della libreria COM durante ogni iterazione dell'attività.
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// the parallel_for algorithm.
HRESULT ParallelFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
try {
parallel_for(10L, 20L, [&pScriptControl](LONG lIndex)
{
// Enable COM for the lifetime of the task.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lIndex) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lIndex << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
});
}
catch (HRESULT hr) {
return hr;
}
return S_OK;
}
Per utilizzare la funzione ParallelFibonacci con l'esempio, aggiungere il codice riportato di seguito prima del termine dell'esecuzione della funzione wmain.
// Use the parallel_for algorithm to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Parallel Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = ParallelFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
Chiamata dello script da un agente
Nell'esempio riportato di seguito viene presentata la classe FibonacciScriptAgent in cui viene chiamata una routine di script per calcolare l'no numero di Fibonacci. La classe FibonacciScriptAgent utilizza il passaggio di messaggi per ricevere, dal programma principale, i valori di input per la funzione di scripting. Il metodo run gestisce la durata della libreria COM nel corso dell'attività.
// A basic agent that calls a script procedure to compute the
// nth Fibonacci number.
class FibonacciScriptAgent : public agent
{
public:
FibonacciScriptAgent(IScriptControlPtr pScriptControl, ISource<LONG>& source)
: _pScriptControl(pScriptControl)
, _source(source) { }
public:
// Retrieves the result code.
HRESULT GetHRESULT()
{
return receive(_result);
}
protected:
void run()
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// Read values from the message buffer until
// we receive the sentinel value.
LONG lValue;
while ((lValue = receive(_source)) != Sentinel)
{
try {
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lValue) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
_pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lValue << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
}
catch (HRESULT hr) {
send(_result, hr);
break;
}
}
// Set the result code (does nothing if a value is already set).
send(_result, S_OK);
// Free the COM library.
CoUninitialize();
// Set the agent to the finished state.
done();
}
public:
// Signals the agent to terminate.
static const LONG Sentinel = 0L;
private:
// The IScriptControl object that contains the script procedure.
IScriptControlPtr _pScriptControl;
// Message buffer from which to read arguments to the
// script procedure.
ISource<LONG>& _source;
// The result code for the overall operation.
single_assignment<HRESULT> _result;
};
La funzione AgentFibonacci riportata di seguito crea diversi oggetti FibonacciScriptAgent e utilizza il passaggio di messaggi per inviare vari valori di input a tali oggetti.
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// asynchronous agents.
HRESULT AgentFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
// Message buffer to hold arguments to the script procedure.
unbounded_buffer<LONG> values;
// Create several agents.
array<agent*, 3> agents =
{
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
};
// Start each agent.
for_each(agents.begin(), agents.end(), [](agent* a) {
a->start();
});
// Send a few values to the agents.
send(values, 30L);
send(values, 22L);
send(values, 10L);
send(values, 12L);
// Send a sentinel value to each agent.
for_each(agents.begin(), agents.end(), [&values](agent* _) {
send(values, FibonacciScriptAgent::Sentinel);
});
// Wait for all agents to finish.
agent::wait_for_all(3, &agents[0]);
// Determine the result code.
HRESULT hr = S_OK;
for_each(agents.begin(), agents.end(), [&hr](agent* a) {
HRESULT hrTemp;
if (FAILED(hrTemp =
reinterpret_cast<FibonacciScriptAgent*>(a)->GetHRESULT()))
{
hr = hrTemp;
}
});
// Clean up.
for_each(agents.begin(), agents.end(), [](agent* a) {
delete a;
});
return hr;
}
Per utilizzare la funzione AgentFibonacci con l'esempio, aggiungere il codice riportato di seguito prima del termine dell'esecuzione della funzione wmain.
// Use asynchronous agents to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Agent Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = AgentFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
Esempio completo
Nel codice riportato di seguito viene presentato l'esempio completo che utilizza algoritmi paralleli e agenti asincroni per chiamare una routine di script che calcola numeri di Fibonacci.
// parallel-scripts.cpp
// compile with: /EHsc
#include <agents.h>
#include <ppl.h>
#include <array>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <atlsafe.h>
// TODO: Change this path if necessary.
#import "C:\windows\system32\msscript.ocx"
using namespace Concurrency;
using namespace MSScriptControl;
using namespace std;
// An exception-safe wrapper class that manages the lifetime
// of the COM library in a given scope.
class CCoInitializer
{
public:
explicit CCoInitializer(DWORD dwCoInit = COINIT_APARTMENTTHREADED)
: _coinitialized(false)
{
// Initialize the COM library on the current thread.
HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, dwCoInit);
if (FAILED(hr))
throw hr;
_coinitialized = true;
}
~CCoInitializer()
{
// Free the COM library.
if (_coinitialized)
CoUninitialize();
}
private:
// Flags whether COM was properly initialized.
bool _coinitialized;
// Hide copy constructor and assignment operator.
CCoInitializer(const CCoInitializer&);
CCoInitializer& operator=(const CCoInitializer&);
};
// Calls a procedure in an IScriptControl object.
template<size_t ArgCount>
_variant_t RunScriptProcedure(IScriptControlPtr pScriptControl,
_bstr_t& procedureName, array<_variant_t, ArgCount>& arguments)
{
// Create a 1-dimensional, 0-based safe array.
SAFEARRAYBOUND rgsabound[] = { ArgCount, 0 };
CComSafeArray<VARIANT> sa(rgsabound, 1U);
// Copy the arguments to the safe array.
LONG lIndex = 0;
for_each(arguments.begin(), arguments.end(), [&](_variant_t& arg) {
HRESULT hr = sa.SetAt(lIndex, arg);
if (FAILED(hr))
throw hr;
++lIndex;
});
// Call the procedure in the script.
return pScriptControl->Run(procedureName, &sa.m_psa);
}
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// the parallel_for algorithm.
HRESULT ParallelFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
try {
parallel_for(10L, 20L, [&pScriptControl](LONG lIndex)
{
// Enable COM for the lifetime of the task.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lIndex) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lIndex << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
});
}
catch (HRESULT hr) {
return hr;
}
return S_OK;
}
// A basic agent that calls a script procedure to compute the
// nth Fibonacci number.
class FibonacciScriptAgent : public agent
{
public:
FibonacciScriptAgent(IScriptControlPtr pScriptControl, ISource<LONG>& source)
: _pScriptControl(pScriptControl)
, _source(source) { }
public:
// Retrieves the result code.
HRESULT GetHRESULT()
{
return receive(_result);
}
protected:
void run()
{
// Initialize the COM library on the current thread.
CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
// Read values from the message buffer until
// we receive the sentinel value.
LONG lValue;
while ((lValue = receive(_source)) != Sentinel)
{
try {
// Call the helper function to run the script procedure.
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(lValue) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
_pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wstringstream ss;
ss << L"fib(" << lValue << L") = " << result.lVal << endl;
wcout << ss.str();
}
catch (HRESULT hr) {
send(_result, hr);
break;
}
}
// Set the result code (does nothing if a value is already set).
send(_result, S_OK);
// Free the COM library.
CoUninitialize();
// Set the agent to the finished state.
done();
}
public:
// Signals the agent to terminate.
static const LONG Sentinel = 0L;
private:
// The IScriptControl object that contains the script procedure.
IScriptControlPtr _pScriptControl;
// Message buffer from which to read arguments to the
// script procedure.
ISource<LONG>& _source;
// The result code for the overall operation.
single_assignment<HRESULT> _result;
};
// Computes multiple Fibonacci numbers in parallel by using
// asynchronous agents.
HRESULT AgentFibonacci(IScriptControlPtr pScriptControl)
{
// Message buffer to hold arguments to the script procedure.
unbounded_buffer<LONG> values;
// Create several agents.
array<agent*, 3> agents =
{
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
new FibonacciScriptAgent(pScriptControl, values),
};
// Start each agent.
for_each(agents.begin(), agents.end(), [](agent* a) {
a->start();
});
// Send a few values to the agents.
send(values, 30L);
send(values, 22L);
send(values, 10L);
send(values, 12L);
// Send a sentinel value to each agent.
for_each(agents.begin(), agents.end(), [&values](agent* _) {
send(values, FibonacciScriptAgent::Sentinel);
});
// Wait for all agents to finish.
agent::wait_for_all(3, &agents[0]);
// Determine the result code.
HRESULT hr = S_OK;
for_each(agents.begin(), agents.end(), [&hr](agent* a) {
HRESULT hrTemp;
if (FAILED(hrTemp =
reinterpret_cast<FibonacciScriptAgent*>(a)->GetHRESULT()))
{
hr = hrTemp;
}
});
// Clean up.
for_each(agents.begin(), agents.end(), [](agent* a) {
delete a;
});
return hr;
}
int wmain()
{
HRESULT hr;
// Enable COM on this thread for the lifetime of the program.
CCoInitializer coinit(COINIT_MULTITHREADED);
// Create the script control.
IScriptControlPtr pScriptControl(__uuidof(ScriptControl));
// Set script control properties.
pScriptControl->Language = "JScript";
pScriptControl->AllowUI = TRUE;
// Add script code that computes the nth Fibonacci number.
hr = pScriptControl->AddCode(
"function fib(n) { if (n<2) return n; else return fib(n-1) + fib(n-2); }" );
if (FAILED(hr))
return hr;
// Test the script control by computing the 15th Fibonacci number.
wcout << L"Main Thread:" << endl;
long n = 15;
array<_variant_t, 1> args = { _variant_t(n) };
_variant_t result = RunScriptProcedure(
pScriptControl,
_bstr_t("fib"),
args);
// Print the result.
wcout << L"fib(" << n << L") = " << result.lVal << endl;
// Use the parallel_for algorithm to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Parallel Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = ParallelFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
// Use asynchronous agents to compute multiple
// Fibonacci numbers in parallel.
wcout << endl << L"Agent Fibonacci:" << endl;
if (FAILED(hr = AgentFibonacci(pScriptControl)))
return hr;
return S_OK;
}
L'esempio produce l'output riportato di seguito.
Main Thread:
fib(15) = 610
Parallel Fibonacci:
fib(15) = 610
fib(10) = 55
fib(16) = 987
fib(18) = 2584
fib(11) = 89
fib(17) = 1597
fib(19) = 4181
fib(12) = 144
fib(13) = 233
fib(14) = 377
Agent Fibonacci:
fib(30) = 832040
fib(22) = 17711
fib(10) = 55
fib(12) = 144
Compilazione del codice
Copiare il codice di esempio e incollarlo in un progetto di Visual Studio o in un file denominato parallel-scripts.cpp, quindi eseguire il comando seguente in una finestra del prompt dei comandi di Visual Studio 2010.
cl.exe /EHsc parallel-scripts.cpp /link ole32.lib
Vedere anche
Concetti
Procedure dettagliate del runtime di concorrenza
Parallelismo delle attività (runtime di concorrenza)
Gestione delle eccezioni nel runtime di concorrenza