从 PPL 任务继续更新 UWP UI - 警告 C4451 - updating UWP UI from PPL task continuation

我有一个包含C++和Visual Studio 2017社区版的示例UWP应用，我正在努力了解PPL功能。

我生成了一个 UWP 应用程序，然后对 MainPage.xaml.cpp 文件进行了以下修改。这些更改的目的是模拟需要几秒钟的异步操作，并在操作完成各个阶段时更新显示的 UI。

这有效，并且 UI 已更新。

但是，我在编译时确实看到以下警告。

1> ... appuwp1mainpage.xaml.cpp(46): warning C4451: 'AppUwp1::MainPage::{ctor}::<lambda_df2e69e2b6fe4b1dfba3f26ad0398a3e>::myThread': Usage of ref class 'Windows::UI::Core::CoreWindow' inside this context can lead to invalid marshaling of object across contexts
1> ... appuwp1mainpage.xaml.cpp(46): note: Consider using 'Platform::Agile<Windows::UI::Core::CoreWindow>' instead
1> ... appuwp1mainpage.xaml.cpp(56): warning C4451: 'AppUwp1::MainPage::{ctor}::<lambda_c1468d2f6468239bd456bea931167a21>::myThread': Usage of ref class 'Windows::UI::Core::CoreWindow' inside this context can lead to invalid marshaling of object across contexts
1> ... appuwp1mainpage.xaml.cpp(56): note: Consider using 'Platform::Agile<Windows::UI::Core::CoreWindow>' instead

这些警告是什么意思？

我确实找到了线程和封送处理(C++/CX)的解释，其中提到了警告"使用非敏捷类时的编译器警告(C4451)"，但是我不确定我是否有实际问题。

是否有其他更可接受的方法可以从任务延续更新 UI？

我正在使用DispatchedHandler()以便从任务延续中获得对 UI 线程的访问权限。如果我尝试使用myTextBlock->Text = "this is my text and some more text after sleep";而不将其包装在DispatchedHandler()中，则会出现异常。异常是可以理解的，因为then任务延续不再在 UI 线程中运行。

此堆栈溢出，警告 C4451：使用 ref 类 BackgroundTaskDeferral 可能导致无效封送处理，表明使用Platform:Agile确实解决了警告。

但是，没有解释警告的实际含义

初始任务创建除了启动处理异步操作的线程外，不执行任何其他操作。每个then继续子句都执行一个Sleep()来表示一些操作，这些操作需要时间，然后使用消息更新显示的 UI 屏幕。

MainPage::MainPage()
{
InitializeComponent();
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text";
auto myThread = CoreWindow::GetForCurrentThread();
concurrency::create_task ([=]() {
// we are wanting to spin off a task that will be
// performed asynchronously and the real work is done in the
// following task continuations.
Sleep(5000);
}).then([=]()
{
Sleep(5000);
myThread->Dispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
// Do stuff on the UI Thread
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text after sleep";
}));
}).then([=]()        // warning C4451 for this line
{
Sleep(5000);
myThread->Dispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
// Do stuff on the UI Thread
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text after sleep after sleep again";
}));
});             // warning C4451 for this line
}

其他探索 #1

通过以下更改MainPage::MainPage()我看到UI窗口中显示的预期消息系列。在几秒钟内显示的是一系列文本字符串，包括一系列字符串，以第一个任务继续的循环中生成的iCount递增值开头。

似乎如果将for (int iCount = 0; iCount < 3; iCount++) {放置在new DispatchedHandler()lambda 中，则会导致 UI 线程阻塞几秒钟，并且 UI 变得无响应，然后显示第二个任务延续的文本字符串，并且 UI 再次变得响应。如果for位于外部，如本源代码示例中所示，则不会阻止 UI 线程，并且 UI 保持响应。

这是否意味着new DispatchedHandler()中包含的 lambda 将移交给 UI 线程运行？

MainPage::MainPage()
{
InitializeComponent();
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text";
auto myThread = CoreWindow::GetForCurrentThread();
concurrency::create_task ([=]() {
Sleep(2000);
myThread->Dispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
myTextBlock->Text = "start of task";
// Do stuff on the UI Thread
}));
}).then([=]()
{
Sleep(5000);
for (int iCount = 0; iCount < 3; iCount++) {
myThread->Dispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
// Do stuff on the UI Thread
std::wstringstream ss;
ss << iCount << " text first";
myTextBlock->Text = ref new Platform::String(ss.str().c_str());
}   )   // close off the DispatchedHandler() lambda
);          // close off the RunAsync()
Sleep(2000);
}               // close off for loop
}).then([=]()
{
Sleep(5000);
myThread->Dispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
// Do stuff on the UI Thread
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text after sleep after sleep again";
}));
});
}

其他说明

MVVM 和访问 Windows 应用商店应用中的 UI 线程

使用多个 UI 线程运行 WPF 应用程序

另请参阅其他堆栈溢出帖子：

在 WinRT 中的 UI 线程上运行代码
如何确定是否需要调度到 WinRT/Metro 中的 UI 线程？

MSDN 文章：并发运行时

任务并行性(并发运行时)提供了并发运行时和各种选项的概述。几个例子和大量指向其他材料的链接。

来自编译器的这些警告并不意味着你做错了什么，而是意味着你可能做错了什么。

1> ... appuwp1mainpage.xaml.cpp(46): warning C4451: 'AppUwp1::MainPage::{ctor}::<lambda_df2e69e2b6fe4b1dfba3f26ad0398a3e>::myThread': Usage of ref class 'Windows::UI::Core::CoreWindow' inside this context can lead to invalid marshaling of object across contexts
1> ... appuwp1mainpage.xaml.cpp(46): note: Consider using 'Platform::Agile<Windows::UI::Core::CoreWindow>' instead

CoreWindow 类，具有以下注释：

此类不是敏捷的，这意味着您需要考虑其线程模型和封送处理行为。有关详细信息，请参阅线程处理和编组 (C++/CX)。

在 C++ 中为 Windows 应用商店应用创建异步操作

Windows 运行时使用 COM 线程模型。在这个模型中，对象托管在不同的单元中，具体取决于它们的方式处理它们的同步。线程安全对象托管在多线程单元 (MTA)。必须由单线程托管在单线程单元 (STA) 中。
在具有 UI 的应用中，ASTA(应用程序 STA)线程为负责泵送窗口消息，并且是可以更新 STA 托管的 UI 控件的进程。这有两个后果。首先，为了使应用保持响应，所有 CPU 密集型和 I/O 操作不应在 ASTA 线程上运行。其次，必须封送来自后台线程的结果返回到 ASTA 以更新 UI。在C++ Windows 8.x 应用商店应用中，主页和其他 XAML 页面都在 ATSA 上运行。因此，任务默认情况下，在 ASTA 上声明的延续在那里运行因此，您可以直接在延续正文中更新控件。然而如果将一个任务嵌套在另一个任务中，则嵌套的任何延续任务在 MTA 中运行。因此，您需要考虑是否显式指定这些延续在哪个上下文上运行。

是的，编写源代码的方法略有不同，以消除警告。

消除警告

如果我修改 MainPage：：MainPage() 的源代码，以便不使用CoreWindow::GetForCurrentThread();在由concurrency::create_task()启动的工作线程中提供的Windows::UI::Core::CoreWindow ^，而是从 UI 线程本身获取Dispatcher，然后在工作线程中使用Dispatcher对象，我不再收到警告。这是因为Windows::UI::Core::CoreWindow不是敏捷的，所以CoreWindow对象来自的线程必须是一个考虑因素。但是，Dispatcher对象是敏捷。

编译器警告与从工作线程中通过非敏捷CoreWindow对象访问 UI 线程的Dispatcher有关，而对于此版本获取对 UI 线程调度程序的引用，然后使用该Dispatcher引用，编译器可以做到这一点。

此版本的源代码如下所示：

MainPage::MainPage()
{
InitializeComponent();
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text";
auto myDispatcher = CoreWindow::GetForCurrentThread()->Dispatcher;
concurrency::create_task([=]() {
Sleep(2000);
myDispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
myTextBlock->Text = "start of task";
// Do stuff on the UI Thread
}));
}).then([=]()
{
Sleep(5000);
for (int iCount = 0; iCount < 3; iCount++) {
myDispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
// Do stuff on the UI Thread
std::wstringstream ss;
ss << iCount << " text first";
myTextBlock->Text = ref new Platform::String(ss.str().c_str());
})   // close off the DispatchedHandler() lambda
);          // close off the RunAsync()
Sleep(2000);
}               // close off for loop
}).then([=]()
{
Sleep(5000);
myDispatcher->RunAsync(
CoreDispatcherPriority::Normal,
ref new DispatchedHandler([=]()
{
// Do stuff on the UI Thread
myTextBlock->Text = "this is my text and some more text after sleep after sleep again";
}));
});
}

CoreDispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority， DispatchedHandler) 方法的备注如下：

如果您在工作线程上，并且想要在 UI 上安排工作线程，请使用CoreDispatcher::RunAsync.始终将优先级设置为CoreDispatcherPriority::Normal或CoreDispatcherPriority::Low，以及确保任何链式回调也使用CoreDispatcherPriority::Normal或CoreDispatcherPriority::Low.

线程、异步和敏捷方法的背景

许多 .NET 功能和 Windows 运行时功能以及越来越多的常规用途功能都以 COM 控件和功能的形式提供。使用 COM 技术允许各种语言、平台和技术使用相同的功能。

然而，与COM技术一起是一个巨大的复杂性，幸运的是，可以通过用各种语言特定的包装器封装它来在很大程度上隐藏它。

COM技术的一个考虑因素是公寓的想法。MSDN 文章进程、线程和单元提供了对该主题的技术性介绍。

在 C++ 中为 Windows 应用商店应用创建异步操作

Windows 运行时使用 COM 线程模型。在这个模型中，对象托管在不同的单元中，具体取决于它们的方式处理它们的同步。线程安全对象托管在多线程单元 (MTA)。必须由单线程托管在单线程单元 (STA) 中。
在具有 UI 的应用中，ASTA(应用程序 STA)线程为负责泵送窗口消息，并且是可以更新 STA 托管的 UI 控件的进程。这有两个后果。首先，为了使应用保持响应，所有 CPU 密集型和 I/O 操作不应在 ASTA 线程上运行。其次，必须封送来自后台线程的结果返回到 ASTA 以更新 UI。在C++ Windows 8.x 应用商店应用中，主页和其他 XAML 页面都在 ATSA 上运行。因此，任务默认情况下，在 ASTA 上声明的延续在那里运行因此，您可以直接在延续正文中更新控件。然而如果将一个任务嵌套在另一个任务中，则嵌套的任何延续任务在 MTA 中运行。因此，您需要考虑是否显式指定这些延续在哪个上下文上运行。

在 Windows 运行时中，引入了敏捷和非敏捷线程的概念。Microsoft Docs 文章线程和封送处理 (C++/CX) 为C++程序员提供了介绍。

在绝大多数情况下，Windows 运行时类的实例，与标准C++对象一样，可以从任何线程访问。这样类被称为"敏捷"。但是，少数窗口 Windows 附带的运行时类是非敏捷的，并且必须是与标准 C++ 对象相比，使用 COM 对象更像 COM 对象。你没有需要成为 COM 专家才能使用非敏捷类，但您确实需要考虑类的线程模型及其封送处理行为。本文为那些罕见的人提供了背景和指导需要使用非敏捷实例的方案 .class。

参见

线程模型，用于讨论 WPF 线程模型。

从历史上看，Windows 仅允许创建它们的线程。这意味着后台线程某些长时间运行的任务的收费无法在以下情况下更新文本框完成。Windows 这样做是为了确保 UI 组件的完整性。如果列表框的内容由绘画时的背景线。

来自开放组的 COM 线程模型的一个很好的解释

从 PPL 任务继续更新 UWP UI - 警告 C4451

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