Методы ожидания задачи
В приведенных примерах из предыдущей статьи основной поток исполнения, а по существу, метод Main(), завершался потому, что такой результат гарантировали вызовы метода Thread.Sleep(). Но подобный подход нельзя считать удовлетворительным.
Организовать ожидание завершения задач можно и более совершенным способом, применяя методы ожидания, специально предоставляемые в классе Task. Самым простым из них считается метод Wait(), приостанавливающий исполнение вызывающего потока до тех пор, пока не завершится вызываемая задача.
При выполнении этого метода могут быть сгенерированы два исключения. Первым из них является исключение ObjectDisposedException. Оно генерируется в том случае, если задача освобождена посредством вызова метода Dispose(). А второе исключение, AggregateException, генерируется в том случае, если задача сама генерирует исключение или же отменяется. Как правило, отслеживается и обрабатывается именно это исключение.
В связи с тем что задача может сгенерировать не одно исключение, если, например, у нее имеются порожденные задачи, все подобные исключения собираются в единое исключение типа AggregateException. Для того чтобы выяснить, что же произошло на самом деле, достаточно проанализировать внутренние исключения, связанные с этим совокупным исключением. А до тех пор в приведенных далее примерах любые исключения, генерируемые задачами, будут обрабатываться во время выполнения.
Ниже приведен вариант программы из предыдущей статьи, измененный с целью продемонстрировать применение метода Wait() на практике. Этот метод используется внутри метода Main(), чтобы приостановить его выполнение до тех пор, пока не завершатся обе задачи task1 и task2:
Как следует из приведенного выше результата, выполнение метода Main() приостанавливается до тех пор, пока не завершатся обе задачи task1 и task2. Следует, однако, иметь в виду, что в рассматриваемой здесь программе последовательность завершения задач task и task2 не имеет особого значения для вызовов метода Wait(). Так, если первой завершается задача task2, то в вызове метода task1.Wait() будет по-прежнему ожидаться завершение задачи task1. В таком случае вызов метода task2.Wait() приведет к выполнению и немедленному возврату из него, поскольку задача task2 уже завершена.
В данном случае оказывается достаточно двух вызовов метода Wait(), но того же результата можно добиться и более простым способом, воспользовавшись методом WaitAll(). Этот метод организует ожидание завершения группы задач. Возврата из него не произойдет до тех пор, пока не завершатся все задачи.
Задачи, завершения которых требуется ожидать, передаются с помощью параметра в виде массива tasks. А поскольку этот параметр относится к типу params, то данному методу можно отдельно передать массив объектов типа Task или список задач. При этом могут быть сгенерированы различные исключения, включая и AggregateException.
Организуя ожидание завершения нескольких задач, следует быть особенно внимательным, чтобы избежать взаимоблокировок. Так, если две задачи ожидают завершения друг друга, то вызов метода WaitAll() вообще не приведет к возврату из него.
Разумеется, условия для взаимоблокировок возникают в результате ошибок программирования, которых следует избегать. Следовательно, если вызов метода WaitAll() не приводит к возврату из него, то следует внимательно проанализировать, могут ли две задачи или больше взаимно блокироваться. (Вызов метода Wait(), который не приводит к возврату из него, также может стать причиной взаимоблокировок.)
Иногда требуется организовать ожидание до тех пор, пока не завершится любая из группы задач. Для этой цели служит метод WaitAny(). Ниже приведена простейшая форма его объявления:
Задачи, завершения которых требуется ожидать, передаются с помощью параметра в виде массива tasks объектов типа Task или отдельного списка аргументов типа Task. Этот метод возвращает индекс задачи, которая завершается первой. При этом могут быть сгенерированы различные исключения. Попробуйте применить метод WaitAny() на практике, подставив в предыдущей программе следующий вызов:
Теперь, выполнение метода Main() возобновится, а программа завершится, как только завершится одна из двух задач. Помимо рассматривавшихся здесь форм методов Wait(), WaitAll() и WaitAny(), имеются и другие их варианты, в которых можно указывать период простоя или отслеживать признак отмены.
Метод Dispose()
В классе Task реализуется интерфейс IDisposable, в котором определяется метод Dispose(). Ниже приведена форма его объявления:
Метод Dispose() реализуется в классе Task, освобождая ресурсы, используемые этим классом. Как правило, ресурсы, связанные с классом Task, освобождаются автоматически во время «сборки мусора» (или по завершении программы). Но если эти ресурсы требуется освободить еще раньше, то для этой цели служит метод Dispose(). Это особенно важно в тех программах, где создается большое число задач, оставляемых на произвол судьбы.
Следует, однако, иметь в виду, что метод Dispose() можно вызывать для отдельной задачи только после ее завершения. Следовательно, для выяснения факта завершения отдельной задачи, прежде чем вызывать метод Dispose(), потребуется некоторый механизм, например, вызов метода Wait(). Именно поэтому так важно было рассмотреть метод Wait(), перед тем как обсуждать метод Dispose(). Если же попытаться вызвать Dispose() для все еще активной задачи, то будет сгенерировано исключение InvalidOperationException.
Arxont
Спросили меня, вроде бы простой вопрос — «Как приостановить выполнение программы на X секунд». Естественно в C#. Первый (и очень часто единственный) вариант это Thread.Sleep(1000); Но для порядка решил погуглить и покопаться на stackoverflow.
И вот к чему я пришел —
Используйте
- System.Timers.Timer
- System.Windows.Forms.Timer
- System.Threading.Timer
Если предположить, что у вас однопоточное приложение (а они большинство), ваше приложение прекратит отвечать на все запросы, а не просто остановится на время, как можно подумать.
7.11 – Остановки (преждевременный выход из программы)
Последняя категория инструкций управления порядком выполнения программы, которую мы рассмотрим, – это остановки. Остановка – это инструкция управления порядком выполнения программы, которая завершает программу. В C++ остановки реализованы как функции (а не как ключевые слова), поэтому наши инструкции остановки будут вызовами функций.
Давайте сделаем небольшой экскурс и вспомним, что происходит, когда программа завершается нормально. Когда функция main() завершается (либо достигая конца тела функции, либо с помощью инструкции return ), происходит ряд разных вещей.
Во-первых, поскольку мы выходим из функции, все локальные переменные и параметры функции уничтожаются (как обычно).
Затем вызывается специальная функция std::exit() со значением, возвращаемым из main() (код состояния), переданным в качестве аргумента. Так что же такое std::exit() ?
Функция std::exit()
std::exit() – это функция, которая вызывает нормальное завершение программы. Нормальное завершение означает, что программа завершилась ожидаемым образом. Обратите внимание, что термин «нормальное завершение» ничего не говорит о том, была ли работа программы успешной (для этого нужен код состояния). Например, предположим, что вы пишете программу, в которой ожидаете, что пользователь введет имя файла для обработки. Если пользователь ввел недопустимое имя файла, ваша программа, вероятно, вернет ненулевой код состояния, чтобы указать на состояние сбоя, но это всё равно будет нормальное завершение.
std::exit() выполняет ряд функций очистки. Сначала уничтожаются объекты со статической продолжительностью хранения. Затем выполняется дополнительная очистка файлов, если использовались какие-либо файлы. Наконец, управление возвращается обратно в ОС, а аргумент, переданный в std::exit() , используется в качестве кода состояния.
Явный вызов std::exit()
Хотя std::exit() при завершении функции main() вызывается неявно, она также может быть вызвана явно, чтобы остановить программу до того момента, как она завершится нормально. Когда std::exit() вызывается таким образом, вам нужно будет включить заголовок cstdlib .
Вот пример явного использования std::exit() :
Эта программа печатает:
Обратите внимание, что инструкции после вызова std::exit() никогда не выполняются, потому что программа уже завершена.
Хотя в приведенной выше программе мы вызываем std::exit() из функции main() , std::exit() можно вызвать из любой функции для завершения программы в необходимой точке.
Одно важное замечание о явном вызове std::exit() : std::exit() не очищает никакие локальные переменные (ни в текущей функции, ни в функциях вверх по стеку вызовов). По этой причине обычно лучше избегать вызова std::exit() .
Предупреждение
Функция std::exit() не очищает локальные переменные в текущей функции и в функциях выше по стеку вызовов.
std::atexit
Поскольку std::exit() завершает программу немедленно, вы можете перед завершением выполнить какую-либо очистку вручную (в приведенном выше примере мы вручную вызывали функцию cleanup() ). Поэтому программисту необходимо не забывать вручную вызывать функцию очистки перед каждым вызовом exit() .
Чтобы помочь в этом, C++ предлагает функцию std::atexit() , которая позволяет вам указать функцию, которая будет автоматически вызываться при завершении программы через std::exit() .
Эта программа имеет тот же вывод, что и предыдущий пример:
Так зачем вам это делать? Это позволяет вам указать функцию очистки в одном месте (возможно, в main ), а затем не беспокоиться о том, чтобы не забыть вызвать эту функцию явно перед вызовом std::exit() .
Несколько замечаний о std::atexit() и функции очистки: во-первых, поскольку std::exit() вызывается неявно при завершении main() , если программа завершается таким образом, это вызовет любые функции, зарегистрированные std::atexit() . Во-вторых, регистрируемая функция не должна принимать никаких параметров и должна не иметь возвращаемого значения. Наконец, с помощью std::atexit() вы можете зарегистрировать несколько функций очистки, если хотите, и они будут вызываться в порядке, обратном порядку регистрации (последняя зарегистрированная будет вызываться первой).
Для продвинутых читателей
В многопоточных программах вызов std::exit() может привести к сбою вашей программы (поскольку поток, вызывающий std::exit() , будет очищать статические объекты, к которым могут обращаться другие потоки). По этой причине в C++ появилась еще одна пара функций, которые работают аналогично std::exit() и std::atexit() , – std::quick_exit() и std::at_quick_exit() . std::quick_exit() завершает программу нормально, но не очищает статические объекты и может выполнять или не выполнять другие типы очистки. std::at_quick_exit() выполняет ту же роль, что и std::atexit() для программ, завершаемых с помощью std::quick_exit() .
std::abort и std::terminate
C++ также содержит две другие функции, связанные с остановкой.
Функция std::abort() вызывает аварийное завершение вашей программы. Аварийное завершение означает, что в программе произошла какая-то необычная ошибка времени выполнения, и программа не может продолжать работу. Например, к аварийному завершению попытка разделить на 0 приведет. std::abort() не выполняет никакой очистки.
Случаи, когда std::abort вызывается неявно, мы увидим в этой главе позже (7.17 – assert и static_assert ).
Функция std::terminate() обычно используется вместе с исключениями (мы рассмотрим исключения в следующей главе). Хотя std::terminate можно вызвать явно, она чаще вызывается неявно, когда исключение не обрабатывается (и в некоторых других случаях, связанных с исключениями). По умолчанию std::terminate() вызывает std::abort() .
Когда следует использовать остановки?
Короткий ответ: «почти никогда». В C++ уничтожение локальных объектов является важной частью C++ (особенно когда мы дойдем до классов), и ни одна из вышеупомянутых функций не очищает локальные переменные. Исключения – лучший и безопасный механизм обработки ошибок.
Лучшая практика
Используйте остановки только в том случае, если нет безопасного способа нормально вернуться из функции main . Если вы не отключили исключения, используйте их для безопасной обработки ошибок.
Сон в C#
В этом посте будет обсуждаться, как временно приостановить выполнение программы C# на указанное время.
Есть два механизма сна в C#:
1. Использование Thread.Sleep() метод ( System.Threading )
The Thread.Sleep() Метод приостанавливает текущий поток на указанное время. Для сна требуется общее количество миллисекунд. Обратите внимание, что Thread.Sleep полностью заблокирует поток и не будет потреблять мощность процессора.
В следующем примере метод Sleep используется для полной блокировки основного потока программы на 5 секунд.