如何：使用訊息區篩選條件
本文件示範如何使用篩選函式，讓非同步訊息區塊根據訊息裝載來接受或拒絕訊息。
當您建立訊息區塊物件，例如 concurrency::unbounded_buffer、concurrency::call 或 concurrency::transformer 時，可以提供「篩選函式」(Filter Function)，決定訊息區塊會接受或拒絕訊息。 篩選函式是確保訊息區塊只接收特定值的實用方法。
篩選函式很重要，因為它們可讓您連接訊息區塊以形成「資料流程網路」(Dataflow Network)。 在資料流程網路中，訊息區塊只會處理符合特定準則的訊息，藉以控制資料流程。 相較之下，在控制流程模型中，資料流程是透過條件陳述式、迴圈等控制結構來規範。
本文件提供如何使用訊息篩選條件的基本範例。 如需使用訊息篩選條件和資料流程模型以連接訊息區塊的其他範例，請參閱逐步解說：建立資料流程代理程式和逐步解說：建立影像處理網路。
範例
請考慮下列函式 count_primes，這說明不篩選傳入訊息的訊息區塊基本用法。 此訊息區塊會將質數附加至 std::vector 物件。 count_primes 函式會傳送數個數字至訊息區塊，從訊息區塊接收輸出值，然後將質數列印至主控台。
// Illustrates usage of a message buffer that does not use filtering.
void count_primes(unsigned long random_seed)
{
// Holds prime numbers.
vector<unsigned long> primes;
// Adds numbers that are prime to the vector object.
transformer<unsigned long, unsigned long> t([&primes](unsigned long n) -> unsigned long
{
if (is_prime(n))
{
primes.push_back(n);
}
return n;
});
// Send random values to the message buffer.
mt19937 generator(random_seed);
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
send(t, static_cast<unsigned long>(generator()%10000));
}
// Receive from the message buffer the same number of times
// to ensure that the message buffer has processed each message.
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
receive(t);
}
// Print the prime numbers to the console.
wcout << L"The following numbers are prime: " << endl;
for(unsigned long prime : primes)
{
wcout << prime << endl;
}
}
transformer 物件會處理所有輸入值，不過，它只需要質數值。 雖然應用程式撰寫方式可讓訊息傳送者只傳送質數，但訊息接收者的需求不一定是已知。
下列函式 count_primes_filter 會執行與 count_primes 函式相同的工作。 不過，這個版本中 transformer 物件使用篩選函式，只接受質數值。 執行動作的函式只接收質數，因此，它不必呼叫 is_prime 函式。
因為 transformer 物件只接收質數，所以 transformer 物件本身可以保存質數。 換言之，這個範例中的 transformer 物件不需要將質數加入至 vector 物件。
// Illustrates usage of a message buffer that uses filtering.
void count_primes_filter(unsigned long random_seed)
{
// Accepts numbers that are prime.
transformer<unsigned long, unsigned long> t([](unsigned long n) -> unsigned long
{
// The filter function guarantees that the input value is prime.
// Return the input value.
return n;
},
nullptr,
[](unsigned long n) -> bool
{
// Filter only values that are prime.
return is_prime(n);
});
// Send random values to the message buffer.
mt19937 generator(random_seed);
size_t prime_count = 0;
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
if (send(t, static_cast<unsigned long>(generator()%10000)))
{
++prime_count;
}
}
// Print the prime numbers to the console.
wcout << L"The following numbers are prime: " << endl;
while (prime_count-- > 0)
{
wcout << receive(t) << endl;
}
}
transformer 物件現在只會處理質數值。 在前述範例中，transformer 物件會處理所有訊息。 因此，前述範例必須接收與所傳送相同數目的訊息。 這個範例會使用 concurrency::send 函式的結果，判斷要從 transformer 物件接收多少訊息。 如果訊息緩衝區接受訊息，send 函式會傳回 true，如果訊息緩衝區拒絕訊息則傳回 false。 因此，訊息緩衝區接受訊息的次數會符合質數計數。
下列程式碼顯示完整範例。 範例會呼叫 count_primes 函式和 count_primes_filter 函式。
// primes-filter.cpp
// compile with: /EHsc
#include <agents.h>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <random>
using namespace concurrency;
using namespace std;
// Determines whether the input value is prime.
bool is_prime(unsigned long n)
{
if (n < 2)
return false;
for (unsigned long i = 2; i < n; ++i)
{
if ((n % i) == 0)
return false;
}
return true;
}
// Illustrates usage of a message buffer that does not use filtering.
void count_primes(unsigned long random_seed)
{
// Holds prime numbers.
vector<unsigned long> primes;
// Adds numbers that are prime to the vector object.
transformer<unsigned long, unsigned long> t([&primes](unsigned long n) -> unsigned long
{
if (is_prime(n))
{
primes.push_back(n);
}
return n;
});
// Send random values to the message buffer.
mt19937 generator(random_seed);
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
send(t, static_cast<unsigned long>(generator()%10000));
}
// Receive from the message buffer the same number of times
// to ensure that the message buffer has processed each message.
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
receive(t);
}
// Print the prime numbers to the console.
wcout << L"The following numbers are prime: " << endl;
for(unsigned long prime : primes)
{
wcout << prime << endl;
}
}
// Illustrates usage of a message buffer that uses filtering.
void count_primes_filter(unsigned long random_seed)
{
// Accepts numbers that are prime.
transformer<unsigned long, unsigned long> t([](unsigned long n) -> unsigned long
{
// The filter function guarantees that the input value is prime.
// Return the input value.
return n;
},
nullptr,
[](unsigned long n) -> bool
{
// Filter only values that are prime.
return is_prime(n);
});
// Send random values to the message buffer.
mt19937 generator(random_seed);
size_t prime_count = 0;
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
if (send(t, static_cast<unsigned long>(generator()%10000)))
{
++prime_count;
}
}
// Print the prime numbers to the console.
wcout << L"The following numbers are prime: " << endl;
while (prime_count-- > 0)
{
wcout << receive(t) << endl;
}
}
int wmain()
{
const unsigned long random_seed = 99714;
wcout << L"Without filtering:" << endl;
count_primes(random_seed);
wcout << L"With filtering:" << endl;
count_primes_filter(random_seed);
/* Output:
9973
9349
9241
8893
1297
7127
8647
3229
With filtering:
The following numbers are prime:
9973
9349
9241
8893
1297
7127
8647
3229
*/
}
編譯程式碼
請複製範例程式碼，並將它貼在 Visual Studio 專案中，或貼在名為 primes-filter.cpp 的檔案中，然後在 Visual Studio 的 [命令提示字元] 視窗中執行下列命令。
cl.exe /EHsc primes-filter.cpp
穩固程式設計
篩選函式可以是 Lambda 函式、函式指標或函式物件。 每個篩選函式都採用下列其中一個形式：
若要排除不必要的資料複製，當您的彙總型別是以傳值方式傳輸時，請使用第二個形式。