Async++ est un framework de concurrence pour C++11 qui simplifie la construction d'applications parallèles grâce à sa gestion des tâches, son ordonnanceur performant et son mécenisme robuste de gestion des erreurs. Cet article explique en détail ses composants fondamentaux.

Gestion des tâches : la base du code concurrent

Dans Async++, une tâche représente une opération exécutable de manière asynchrone. Elle est modélisée par la classe template task<T>, où T est le type de la valeur retournée. On peut créer une tâche via la fonction async() ou en instanciant directement un objet task.

L'état d'une tâche peut être interrogé à l'aide de méthodes spécifiques. La méthode is_ready() indique si la tâche a terminé son exécution, tandis que is_canceled() permet de savoir si elle a été annulée. Ces contrôles sont essentiels pour orchestrer le flux des opérations asynchrones.

task<double> calcul_asynchrone = async([]() {
    return 3.14 * 2.5;
});
if (calcul_asynchrone.is_ready()) {
    // La tâche a abouti
}

Le mécanisme d'annulation d'une tâche se déclenche via la méthode cancel(). Toute tâche annulée lève ensuite une exception spécifique. L'exception peut être récupérée avec get_exception() afin de la traiter proprement dans l'application.

L'ordonnanceur : moteur de l'exécution parallèle

L'ordonnanceur détermine comment et quand les tâches sont exécutées. Async++ propose différentes implémentations pour s'adapter aux divers scénarios de concurrence, dont un ordonnanceur basé sur un pool de threads pour exploiter pleinement les architectures multi-cœurs. Les définitions correspondantes se trouvent dans le fichier include/async++/scheduler.h.

Sa conception flexible permet de choisir la stratégie de planification la plus appropriée. Il supporte notamment la priorité des tâches, permettant aux opérations critiques d'être traitées en premier. Pour soumettre une tâche à l'ordonnanceur, on utilise la méthode schedule(). L'ordonnanceur se charge ensuite de planifier son exécution, et la méthode wait() permet de bloquer jusqu'à son achèvement.

Traitement des exceptions : garnatie de stabilité

La gestion des erreurs est capitale dans un environnement concurrentiel. Async++ assure une capture et une propagation efficaces des exceptions survenant pendant l'exécution des tâches.

Lorsqu'une tâche est annulée ou échoue, une exception correspondante est levée. L'exemple ci-dessous illustre comment intercepter et gérer ces erreurs :

try {
    task<int> operation_risquee = async([]() {
        if (donnee_invalide) {
            throw std::runtime_error("Donnée incorrecte");
        }
        return 100;
    });
    int resultat = operation_risquee.get();
} catch (const std::exception& err) {
    std::cerr << "Échec de la tâche: " << err.what() << std::endl;
}

Async++ gère également la propagation des exceptions à travers les chaînes de dépendances entre tâches. Si une tâche mère échoue, toutes les tâches qui en dépendent recevront automatiquement l'exception associée. Ce mécanisme centralisé simplifie grandement le débogage dans les programmes complexes.

Utilisation du framework

Pour commencer avec Async++, clonez le dépôt depuis la source officielle du projet et consultez les exemples fournis dans la documentation. Le code source principla répertoire dans le dossier include/async++/ offre un aperçu complet de l'architecture du framework. Sa bonne utilisation permet d'optimiser les performances des applications sur les processeurs modernes tout en maintenant un code fiable et maintenable.