CGraph: 一款强大的C++并行计算框架

CGraph简介

CGraph是一款功能强大的C++并行计算框架,由开发者ChunelFeng主导开发。它的中文名为"色丶图",是一套无任何第三方依赖的跨平台图流程执行框架。CGraph通过GPipeline(流水线)底层调度,实现了依赖元素依次顺序执行、非依赖元素并发执行的调度功能。

CGraph的主要特点包括:

无第三方依赖,使用纯C++11标准库编写
跨平台支持,兼容MacOS、Linux、Windows和Android系统
简单易用的API,只需继承GNode类并实现run()方法即可
强大的并行计算能力,支持复杂的依赖关系和并发执行
丰富的功能模块,包括参数传递、条件判断、循环执行等
灵活的扩展机制,可通过切面、适配器等方式进行功能扩展

CGraph项目已被收录到awesome-cpp,是一个备受关注的开源C++项目。截至目前,CGraph在GitHub上已获得1700多个star和310多个fork,显示出其受欢迎程度。

CGraph Skeleton

CGraph的主要功能

CGraph提供了丰富的功能模块,可以满足各种复杂的并行计算需求:

节点(GNode):继承GNode类并实现run()方法,即可定义计算节点。
流水线(GPipeline):用于设定和执行整个计算图结构。
组(GGroup):包含多个节点,可以控制条件判断、循环和并发执行逻辑。
参数(Param):用于不同节点间的数据传递。
切面(GAspect):实现功能的横向扩展。
适配器(GAdapter):对单个节点功能进行加强。
事件(GEvent):用于丰富和优化执行逻辑。
消息(Message):实现不同pipeline之间的数据传递。
条件(Condition):提供条件判断功能。
守护(Daemon):用于定时执行非流图中任务。

这些功能模块可以灵活组合,构建出复杂的并行计算流程。

CGraph的使用示例

下面通过一个简单的示例来展示CGraph的基本用法:

// MyNode.h
#include "CGraph.h"

class MyNode1 : public CGraph::GNode {
public:
    CStatus run() override {
        printf("[%s], Sleep for 1 second ...\n", this->getName().c_str());
        CGRAPH_SLEEP_SECOND(1)
        return CStatus();
    }
};

class MyNode2 : public CGraph::GNode {
public:
    CStatus run() override {
        printf("[%s], Sleep for 2 second ...\n", this->getName().c_str());
        CGRAPH_SLEEP_SECOND(2)
        return CStatus();
    }
};

// main.cpp  
#include "MyNode.h"

using namespace CGraph;

int main() {
    /* 创建一个流水线,用于设定和执行流图信息 */
    GPipelinePtr pipeline = GPipelineFactory::create();
    GElementPtr a, b, c, d = nullptr;

    /* 注册节点之间的依赖关系 */
    pipeline->registerGElement<MyNode1>(&a, {}, "nodeA");
    pipeline->registerGElement<MyNode2>(&b, {a}, "nodeB");
    pipeline->registerGElement<MyNode1>(&c, {a}, "nodeC");
    pipeline->registerGElement<MyNode2>(&d, {b, c}, "nodeD");

    /* 执行流图框架 */
    pipeline->process();
    GPipelineFactory::remove(pipeline);

    return 0;
}

这个示例定义了两种节点MyNode1和MyNode2,分别睡眠1秒和2秒。然后在main函数中创建pipeline,注册4个节点a、b、c、d,并设置它们之间的依赖关系。最后调用process()方法执行整个计算图。

执行结果如下图所示:

CGraph Demo