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C# Academy · レッスン

Parallel.ForEach、PLINQ

Parallel.ForEachで処理を並列実行し、PLINQ(AsParallel、WithDegreeOfParallelism、AsOrdered)で並列パイプラインを構築します。

「Parallel.ForEach、PLINQ」はCoddyKit上の無料C# Academyレッスンです。 これはレッスン1/3です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはC# Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 C# Academyコースには全3レッスンが含まれています。

並列ループの理由

目標:CPUをより効率的に使用します。

  • Parallel.ForEach:アイテムごとのアクション
  • PLINQ:演算子を使用した並列クエリ
  • 並列度を制御します
  • 副作用に注意します

Parallel.ForEach の基本

Parallel.ForEachは反復処理を複数のスレッドに分散し、各アイテムに対して指定されたアクションを実行します。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    int[] data = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

    // Runs iterations concurrently on thread pool
    Parallel.ForEach(data, x =>
    {
      int y = x * x; // small CPU work
      Console.WriteLine("x=" + x + " y=" + y + " on " + Environment.CurrentManagedThreadId);
    });
  }
}

並列度の制御

リソースが限られている場合は、ParallelOptions.MaxDegreeOfParallelismを使用して同時実行数を制限します。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class Program
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    int[] data = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
    ParallelOptions opt = new ParallelOptions();
    opt.MaxDegreeOfParallelism = 2; // limit concurrency

    Parallel.ForEach(data, opt, x =>
    {
      Console.WriteLine("Start " + x);
      Thread.Sleep(150); // simulate work
      Console.WriteLine("Done " + x);
    });
  }
}

PLINQ パイプライン

PLINQはLINQの演算子を並列で実行します。ForAllは結果を並行して消費します(順序は保証されません)。

using System;
using System.Linq;

public class Program
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    int[] nums = Enumerable.Range(1, 20).ToArray();

    // Filter then project in parallel
    var query =
      nums
        .AsParallel()
        .WithDegreeOfParallelism(2)
        .Where(n => n % 2 == 0)
        .Select(n => n * n);

    // ForAll consumes in parallel; order not guaranteed
    query.ForAll(sq => Console.WriteLine(sq));
  }
}

順序制御

順序を保持するにはAsOrderedを使用します。必要に応じてAsSequentialを使用すると、シングルスレッドのLINQに戻せます。

using System;
using System.Linq;

public class Program
{
  public static void Main(string[] args)
  {
    int[] nums = new int[] { 5, 4, 3, 2, 1 };

    // Preserve original sequence order for the output
    var ordered =
      nums.AsParallel().AsOrdered().Select(n => n * 10).ToArray();

    // Switch back to sequential for a section if needed
    var seq =
      nums.AsParallel().Select(n => n + 1).AsSequential().Where(n => n > 3).ToArray();

    Console.WriteLine("Ordered: " + string.Join(",", ordered));
    Console.WriteLine("Sequential tail: " + string.Join(",", seq));
  }
}

安全性とヒント

ヒント:

  • 共有される可変状態を避け、純粋関数を優先します。
  • 書き込みが必要な場合は、スレッドセーフなコレクションを使用します。
  • 小さな作業項目ではなく、より大きなバッチで処理します。
  • 計測します。並列化はCPUバウンドの処理には有効ですが、I/O待機には有効ではありません。

Parallel.ForEach と PLINQ の違い

簡単な確認です。Parallel.ForEachとPLINQの主な違いは何ですか?

まとめ

まとめ:アイテムごとのアクションにはParallel.ForEachを使用し、並列クエリの構築、同時実行数の制御、必要に応じた順序の保持にはPLINQを使用します。

よくある質問

「Parallel.ForEach、PLINQ」レッスンは無料ですか?

はい。「Parallel.ForEach、PLINQ」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し(組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター)、C# Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 C# Academyコースには全3レッスンが含まれています。

「Parallel.ForEach、PLINQ」で何を学びますか?

Parallel.ForEachで処理を並列実行し、PLINQ(AsParallel、WithDegreeOfParallelism、AsOrdered)で並列パイプラインを構築します。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでC# Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。

C# Academyを始めるのに経験は必要ですか?

事前経験は必要ありません。CoddyKitのC# Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン1/3です。

「Parallel.ForEach、PLINQ」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか?

ほとんどのCoddyKitレッスンは約5~10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。

このC# Academyレッスンでコードを書いて実行できますか?

はい。すべてのC# Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。

このコースのすべてのレッスン

  1. Parallel.ForEach、PLINQ
  2. Channelsによるプロデューサー/コンシューマー(概要)
  3. スループットとレイテンシーのトレードオフ
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