替代宏进行并行迭代？

Question

这将是一个漫长的故事，但也许有些人想研究这个案例。

我正在从事并行图算法的开发。 我选择了一种名为STINGER的尖端HPC并行图数据结构。 STINGER的任务说明如下：

“ STINGER应该提供一种通用的抽象数据结构，以便大型图社区可以迅速利用彼此的研究发展。为STINGER编写的算法可以轻松地在多种语言和框架之间进行转换/移植。认识到没有一种数据结构适合每种图形算法，STINGER的目标是配置一个可以很好地运行大多数算法的明智数据结构，与其他通用数据结构相比，使用STINGER不会显着降低性能各种各样的典型图形算法。”

STINGER可能相当高效，并且适合共享内存并行性。 另一方面，它不是很抽象，通用或简洁。 对于我来说，STINGER提供的接口不令人满意，原因有几个：太冗长了（函数需要的参数对我的情况不重要）； 它仅对有向图建模，而我需要无向图。 和其他原因。

但是，我不愿独自实现新的并行图数据结构。

因此，我已经开始用自己的Graph类封装STINGER实例。 例如，要检查是否存在无向边缘，我现在可以调用Graph::hasEdge(node u, node v)而不是写入我的算法中：

int to = stinger_has_typed_successor(stinger, etype, u, v);
int back = stinger_has_typed_successor(stinger, etype, v, u);
bool answer = to && back;

到目前为止，此方法运行良好。 现在到迭代的话题。

STINGER通过宏实现遍历（遍历节点，边缘，节点的入射边缘等）。 例如，你写

STINGER_PARALLEL_FORALL_EDGES_BEGIN(G.asSTINGER(), etype) {
    node u = STINGER_EDGE_SOURCE;
    node v = STINGER_EDGE_DEST;
    std::printf("found edge (%d, %d)", u, v);
} STINGER_PARALLEL_FORALL_EDGES_END();

在这里STINGER_PARALLEL_FORALL_EDGES_BEGIN扩展为

do {                                    \
                            \
                            \
    for(uint64_t p__ = 0; p__ < (G.asSTINGER())->ETA[(etype)].high; p__++) {    \
      struct stinger_eb *  current_eb__ = ebpool + (G.asSTINGER())->ETA[(etype)].blocks[p__]; \
      int64_t source__ = current_eb__->vertexID;            \
      int64_t type__ = current_eb__->etype;             \
      for(uint64_t i__ = 0; i__ < stinger_eb_high(current_eb__); i__++) { \
    if(!stinger_eb_is_blank(current_eb__, i__)) {                   \
      struct stinger_edge * current_edge__ = current_eb__->edges + i__;

宏隐藏了数据结构的肠子，显然需要完全暴露它们才能进行有效的（并行）迭代。 有各种组合的宏，包括STINGER_FORALL_EDGES_BEGIN ， STINGER_READ_ONLY_FORALL_EDGES_BEGIN ， STINGER_READ_ONLY_PARALLEL_FORALL_EDGES_BEGIN ...

是的，我可以使用这些宏，但是我想知道是否有更优雅的方法来实现迭代。 如果我希望有一个接口，它看起来类似于

G.forallEdges(readonly=true, parallel=true, {..})

GraphIterTools.forallEdges(G, readonly=true, parallel=true, {...})

其中{...}只是一个函数，一个闭包或一个“代码块”，然后可以适当地执行它们。 但是，我缺乏实现此目标的C ++经验。 我想知道您可以在这个问题上给我什么建议。 也许还“您应该使用宏，因为...”。

Answer 1

利用现有的宏，可以在图类上实现一个成员函数，如下所示：

template<typename Callback>
void forallEdges(int etype, Callback callback)
{
    STINGER_PARALLEL_FORALL_EDGES_BEGIN(this->asSTINGER(), etype) {
        node u = STINGER_EDGE_SOURCE;
        node v = STINGER_EDGE_DEST;

        // call the supplied callback
        callback(u, v);

    } STINGER_PARALLEL_FORALL_EDGES_END();
}

然后定义一个回调函数并将其传递给新方法：

void my_callback(node u, node v) { ... }
...
G.forallEdges(etype, my_callback);

或者在C ++ 11中，您可以使用lambda函数：

G.forallEdges(etype, [](node u, node v) { ... });