C++ 中使用 std::copy 和異步任務的所有目錄中的文件列表

Question

這是一個使用 C++ 中的異步任務執行目錄樹列表的程序。

我的問題是在每次 function 調用中，變量“vect”被創建為局部變量，在每次 function 調用中，我們都有一個目錄中的文件列表，但最后所有目錄中的所有文件都返回到主目錄中？ 這怎么可能？

我的意思是，作為每個 function 調用的局部變量的“vect”變量如何保留由單獨的 function 調用生成的每個目錄的文件名？ 這個“vect”就像一個全局變量：是因為“std:?copy”嗎？ 我不明白！

#include <algorithm>
#include <filesystem>
#include <future>
#include <iostream>
#include <vector>

typedef std::vector<std::filesystem::directory_entry> vectDirEntry;

vectDirEntry ListDirectory2(std::filesystem::directory_entry&& dirPath)
{
    std::vector<std::future<std::vector<std::filesystem::directory_entry>>> finalVect;
    vectDirEntry vect;

    for (const std::filesystem::directory_entry& entry : std::filesystem::directory_iterator(dirPath))
    {
        if (entry.is_directory())
        {

            
            std::future<vectDirEntry> fut = std::async(std::launch::async, &ListDirectory2, entry);
            finalVect.push_back(std::move(fut));
        }
        else if (entry.is_regular_file())
        {

            vect.push_back(entry);

        }
    }

    std::for_each(finalVect.begin(), finalVect.end(), [&](std::future<std::vector<std::filesystem::directory_entry>>& fut)

        {
            vectDirEntry lst = fut.get();
            std::copy(lst.begin(), lst.end(), std::back_inserter(vect));
            
        }

    );
    return vect;
}


int main()
{

    const std::filesystem::directory_entry root = std::filesystem::directory_entry("C:/Test");
    std::future<std::vector<std::filesystem::directory_entry>> fut = std::async(std::launch::async, &ListDirectory2, root);
    auto result = fut.get();

    for (std::filesystem::directory_entry& item : result)
    {

        std::cout << item << '\n';

    }
}

Answer 1

每個遞歸調用都有一個單獨的vect 。 但是你返回它，並且從std::async生成的未來提供了每次調用的vect 。 當你這樣做時：

        vectDirEntry lst = fut.get();
        std::copy(lst.begin(), lst.end(), std::back_inserter(vect));

對於每個std::async調度的期貨，您使用它們的vect來填充父級的vect （它反過來返回）。

該代碼中的lst是您的一個遞歸調用返回的vect 。 該std::copy中的vect是來自當前ListDirectory2調用的vect ，通過引用隱式接收（因為您以[&]開始 lambda 定義，這意味着未在 lambda 中聲明的任何引用變量都隱式引用了外部范圍內的變量）。

這里沒有什么不尋常的； 在每次返回之前，您明確地從子vect復制到父vect ，最終在最頂層的ListDirectory2調用中構建最終vect ，其中包含每個遞歸調用的結果。

作為旁注，您正在執行一些並非絕對必要的副本。 您可以通過將std::copy替換為std::move來避免其中的至少一部分（除了從左值生成右值引用的單參數版本外，還有一個等效的三參數版本到從源移動的std::copy ；由於lst參數在每個 function 調用結束時過期，清空它沒有壞處）。 可以使用vect和std::make_move_iterator的insert方法進行類似的更改（並且通過允許向量在每次批量移動之前批量調整大小可能會稍微快一些），但是從std::copy到的簡單交換std::move是極簡主義的解決方案，它應該足夠快。

Answer 2

您觀察到的與async調用無關，而是由於遞歸。

這是一個流程圖，描述了 3 個目錄級別。 這里的每個vect都被賦予了一個唯一的名稱（它們在程序中是唯一的實例）。

ListDirectory2(dir)
vect <- file1.1   // put all files in dir in the local vect
        file1.2
dir1 ---------------> ListDirectory2(dir1) // call ListDirectory2 for each dir
                      vect1 <- file1.1 // put all files in dir1 in the local vect
                               file1.2
                      dir1.1 ---------------> ListDirectory2(dir1.1)
                                              ...
                      vect1 <- std::copy <--- return vect1.1
                      dir1.2 ---------------> ListDirectory2(dir1.2)
                                              ...
                      vect1 <- std::copy <--- return vect1.2
vect <- std::copy <-- return vect1

dir2 ---------------> ListDirectory2(dir2)
                      vect2 <- file2.1 // put all files in dir2 in the local vect
                               file2.2
                      dir2.1 ---------------> ListDirectory2(dir2.1)
                                              ...
                      vect2 <- std::copy <--- return vect2.1
                      dir2.2 ---------------> ListDirectory2(dir2.2)
                                              ...
                      vect2 <- std::copy <--- return vect2.2
vect <- std::copy <-- return vect2
return vect

當調用返回到main時， vect將因此填充從起始目錄及以下遇到的所有文件。