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