Visual C# 2010 (と.NET Framework 4)でマルチスレッド処理がかなり楽に書けるようになっています 🙂 （参考「連載：C# 4入門 第2回 タスク並列ライブラリ」「連載：C# 4入門 第3回 TaskクラスとPLINQ（Parallel LINQ）」）。
ただ、ウィンドウ・アプリケーションだと、UI スレッドでの画面更新が必要になる制限は以前どおりで、この部分の日本語で書かれた参考ソースが（ちょっと調べた限りでは）まだ少ないです。この部分が書きやすいか、自由度はどうなのかというのに興味があったので、MSDN ライブラリを調べつつ、ちょっと書いてみました。
プログラム作成の前提は次のとおりです。
- UIはWPFで作成
- 並列処理させるのは総当りでの素数検索
総当りでの素数検索にしたのは、少ない記述量（何をやってるのか見ればすぐ分かる）でそこそこ重たい処理、という理由です 8)
MainWindow.xaml
<Window x:Class="WpfTaskParallelTest.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="MainWindow" Height="350" Width="525">
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition Height="auto"/>
<RowDefinition Height="auto"/>
<RowDefinition Height="*"/>
</Grid.RowDefinitions>
<TextBlock Grid.Row="0" Text="パラレルのテスト・素数検索" FontSize="12pt"
HorizontalAlignment="Center"/>
<Button Grid.Row="1" Name="btnDoSerach" Content="検索実行" Padding="4,0" Margin="4"
HorizontalAlignment="Center" Click="btnDoSerach_Click" />
<ScrollViewer Grid.Row="2" VerticalScrollBarVisibility="Auto">
<TextBlock Name="tbkResult" Margin="4" TextWrapping="Wrap"/>
</ScrollViewer>
</Grid>
</Window>MainWindow.xaml.cs
using System;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections.Concurrent;
namespace WpfTaskParallelTest
{
///
/// MainWindow.xaml の相互作用ロジック
///
public partial class MainWindow : Window
{
private const int 総当りの開始 = 2;
private const int 総当りの終了 = 50000;
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
}
private void btnDoSerach_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
// UI スレッドへのスケジュール用
var UISyncContext = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
var task = Task.Factory.StartNew(() =>
{
var resultQueue = new ConcurrentQueue();
Parallel.For(総当りの開始, 総当りの終了, (n) =>
{
Boolean flag = true;
for (var i = 総当りの開始; i < n; i++)
{
if ((n % i) == 0)
{ // 割り切れたら素数ではない
flag = false;
break;
}
}
if (flag) // 素数だったら resultQueue へ文字として追加
resultQueue.Enqueue(n.ToString());
});
// resultQueue から取り出して、素数の一覧を作成
string result = "";
foreach (var m in resultQueue)
{
result += m + ", ";
}
return result;
});
// task 実行終了後に、実行結果を UI スレッドにて表示する
var continueTask = task.ContinueWith((taskRef) =>
{
this.tbkResult.Text = taskRef.Result;
}, UISyncContext);
}
}
}やり方が分かると、記述は簡単で、.NET Framework 2 で登場した BackgroundWorker より自由度が大きいですね。これなら使ってみたいなと思わされます 😉
やっていることは、「Task<string>.Factory.StartNew」で並列処理を開始させて、「Parallel.For」で並列の for ループ（確認する数の生成（そのなかで生成した数が素数であるかを確認する for ループを走らせている））を走らせてます（生成した数を何人かいる小人さんの一人に渡して、渡された小人さんは、その数が素数であるかを各自確認しているということです（確認の途中で素数でないことが判明したら、その時点で break したいので、こういう構成になっています））。
ポイントは次の3つかと。
- var UISyncContext = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
- ContinueWith の第二引数に UISyncContext
- ConcurrentQueue の利用
ConcurrentQueue は、.NET Framework 4 で導入されたスレッドセーフなコレクションです。
小人さんが一人のときには、メモへの書き込みなどに競合は起きませんが、小人さんが二人以上働き始めると競合が起きてしまうので、何がしかのコントロール（今書き込みとかして良い小人さんは誰？）が必要になるということです。
また、素数の判定をマルチスレッドで行っているため、素数一覧は順不同になります（昇順に並んでいるように見えても、きっとどこかで順番が前後しているかと）。
あと、このソースはあくまで感触を確かめるためのものなので、UI の操作（検索中はボタンをクリック出来ないほうがいいよね？とか）やエラー処理（特に並列処理中の割り込み発生など）をまったく書いていません。もし自分のプログラム作成の参考にされる場合には、それらの点を考慮してください。
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