多线程代码
让我们从编写一个多线程countWords 函数开始。这将为我们提供代码需要做什么的高级概述，然后我们将填补缺失的部分。
写作countWords
countWords 在文件名向量中计算每个文件中的词频。它并行执行此操作。
步骤概述：
- 创建线程向量
- 提供一个存放最终结果的地方（这是
finalWordCount变量）
- 为
WordCounter 创建一个回调函数，以便在完成时调用
- 使用
WordCounter 对象为每个文件启动一个新线程。
- 等待广告完成
- 返回
finalWordCount
WordCounter 对象在线程启动时将文件名作为输入。
缺少的部分：
- 我们还需要写一个
makeWordCounter函数
实施：
using std::unordered_map;
using std::string;
using std::vector;
unordered_map<string, int> countWords(vector<string> const& filenames) {
// Create vector of threads
vector<std::thread> threads;
threads.reserve(filenames.size());
// We have to have a lock because maps aren't thread safe
std::mutex map_lock;
// The final result goes here
unordered_map<std::string, int> totalWordCount;
// Define the callback function
// This operation is basically free
// Internally, it just copies a reference to the mutex and a reference
// to the totalWordCount
auto callback = [&](unordered_map<string, int> const& partial_count) {
// Lock the mutex so only we have access to the map
map_lock.lock();
// Update the map
for(auto count : partial_count) {
totalWordCount[count.first] += count.second;
}
// Unlock the mutex
map_lock.unlock();
};
// Create a new thread for each file
for(auto& file : filenames) {
auto word_counter = makeWordCounter(callback);
threads.push_back(std::thread(word_counter, file));
}
// Wait until all threads have finished
for(auto& thread : threads) {
thread.join();
}
return totalWordCount;
}
写作makeWordCounter
我们的函数makeWordCounter 非常简单：它只是创建一个在回调中模板化的WordCounter 函数。
template<class Callback>
WordCounter<Callback> makeWordCounter(Callback const& func) {
return WordCounter<Callback>{func};
}
编写WordCounter 类
成员变量：
功能
-
operator() 使用文件名调用countWordsFromFilename
-
countWordsFromFilename 打开文件，确保一切正常，然后使用文件流调用 countWords
-
countWords 读取文件流中的所有单词并计算计数，然后使用最终计数调用回调。
因为WordCounter真的很简单，所以我只是把它做成了一个结构体。它只需要存储Callback函数，并且通过将callback函数公开，我们不必编写构造函数（编译器使用聚合初始化自动处理它）。
template<class Callback>
struct WordCounter {
Callback callback;
void operator()(std::string filename) {
countWordsFromFilename(filename);
}
void countWordsFromFilename(std::string const& filename) {
std::ifstream myFile(filename);
if (myFile) {
countWords(myFile);
}
else {
std::cerr << "Unable to open " + filename << '\n';
}
}
void countWords(std::ifstream& filestream) {
std::unordered_map<std::string, int> wordCount;
std::string word;
while (!filestream.eof() && !filestream.fail()) {
filestream >> word;
wordCount[word] += 1;
}
callback(wordCount);
}
};
完整代码
您可以在此处查看countWords 的完整代码：https://pastebin.com/WjFTkNYF
我添加的唯一内容是#includes。
回调和模板 101（应原始海报的要求）
模板是编写代码时使用的一种简单而有用的工具。它们可以用来消除相互依赖；使算法通用（因此它们可以与您喜欢的任何类型一起使用）；它们甚至可以让您避免调用虚拟成员函数或函数指针，从而使代码更快、更高效。
模板类
让我们看一个非常简单的表示一对的类模板：
template<class First, class Second>
struct pair {
First first;
Second second;
};
在这里，我们将pair 声明为struct，因为我们希望所有成员都是公开的。
请注意，没有First 类型，也没有Second 类型。 当我们使用名称First 和Second 时，我们真正想说的是“在上下文中在pair 类中，名称First 将代表pair 类的First 参数，名称Second 将代表pair 类的第二个元素。
我们可以很容易地把它写成：
// This is completely valid too
template<class A, class B>
struct pair {
A first;
B second;
};
使用pair 非常简单：
int main() {
// Create pair with an int and a string
pair<int, std::string> myPair{14, "Hello, world!"};
// Print out the first value, which is 14
std::cout << "int value: " << myPair.first << '\n';
// Print out the second value, which is "Hello, world!"
std::cout << "string value: " << myPair.second << '\n';
}
就像一个普通的类一样，pair 可以有成员函数、构造函数、析构函数……任何东西。因为pair就是这么简单的一个类，编译器会自动为我们生成构造函数和析构函数，我们不用操心。
模板化函数
模板函数看起来类似于常规函数。唯一的区别是它们在函数声明的其余部分之前有 template 声明。
让我们编写一个简单的函数来打印一对：
template<class A, class B>
std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, pair<A, B> pair)
{
stream << '(' << pair.first << ", " << pair.second << ')';
return stream;
}
我们可以给它任何我们想要的pair，只要它知道如何打印这对的两个元素：
int main() {
// Create pair with an int and a string
pair<int, std::string> myPair{14, "Hello, world!"};
std::cout << myPair << '\n';
}
这会输出(14, Hello, world)。
回调
C++ 中没有 Callback 类型。我们不需要一个。回调只是你用来表明某事发生的东西。
让我们看一个简单的例子。这个函数寻找越来越大的数字，每次找到一个，它都会调用output，这是我们提供的一个参数。在这种情况下，output 是一个回调，我们用它来表示找到了一个新的最大数字。
template<class Func>
void getIncreasingNumbers(std::vector<double> const& nums, Func output)
{
// Exit if there are no numbers
if(nums.size() == 0)
return;
double biggest = nums[0];
// We always output the first one
output(biggest);
for(double num : nums)
{
if(num > biggest)
{
biggest = num;
output(num);
}
}
}
我们可以通过很多不同的方式使用getIncreasingNumbers。例如，我们可以过滤不大于前一个的数字：
std::vector<double> filterNonIncreasing(std::vector<double> const& nums)
{
std::vector<double> newNums;
// Here, we use an & inside the square brackets
// This is so we can use newNums by reference
auto my_callback = [&](double val) {
newNums.push_back(val);
};
getIncreasingNumbers(nums, my_callback);
return newNums;
}
或者我们可以打印出来：
void printNonIncreasing(std::vector<double> const& nums)
{
// Here, we don't put anything in the square brackts
// Since we don't access any local variables
auto my_callback = [](double val) {
std::cout << "New biggest number: " << val << '\n';
};
getIncreasingNums(nums, my_callback);
}
或者我们可以找到它们之间最大的差距：
double findBiggestJumpBetweenIncreasing(std::vector<double> const& nums)
{
double previous;
double biggest_gap = 0.0;
bool assigned_previous = false;
auto my_callback = [&](double val) {
if(not assigned_previous) {
previous = val;
assigned_previous = true;
}
else
{
double new_gap = val - previous;
if(biggest_gap < new_gap) {
biggest_gap = new_gap;
}
}
};
getIncreasingNums(nums, my_callback);
return biggest_gap;
}