c++ future 使用详解

c++ future 使用详解

std::future

• 头文件 #include 。

• 类模板，定义如下：

  template<class T> class future;
  template<class T> class future<T&>;
  template<>        class future<void>;
  

• 作用：提供了一种机制，可以获取异步任务的执行结果、等待异步任务的完成、检查异步任务的状态等操作。

• 使用：通常情况下，与 std::async，std::promise 和 std::packaged_task 结合使用。

std::future 成员函数

• get：获取任务的执行结果；
• wait：等待结果变得可用；
• wait_for：等待结果，如果在指定的超时间隔后仍然无法得到结果，则返回;
• wait_until：等待结果，如果在已经到达指定的时间点时仍然无法得到结果，则返回。

wait_for wait_until

• 函数原型：

  template<class Rep, class Period>
  std::future_status wait_for(const std::chrono::duration<Rep,Period>& timeout_duration) const;
  
  template<class Clock, class Duration>
  std::future_status wait_until( const std::chrono::time_point<Clock,Duration>& timeout_time) const;
  

  • timeout_duration：要阻塞的最大时长。
  • timeout_time：要阻塞到的最大时间点。
  • 返回值：std::future_status：
    • future_status::deferred：函数被延迟运行，结果将仅在调用 wait 或者 get 时进行计算;
    • future_status::ready：结果已经就绪;
    • future_status::timeout：结果经过指定的等待时间后仍未就绪;

• 推荐使用稳定时钟，避免因系统时间调整而受到影响。

示例代码

• 与 std::async，std::promise 和 std::packaged_task 的结合使用:

  #include 
  #include 
  #include 
  
  int main()
  {
      // 来自 packaged_task 的 future
      std::packaged_task<int()> task([]() { return 100; });
      // 获取 future
      std::future<int> f1 = task.get_future();
      // 在线程上运行
      std::thread(std::move(task)).detach();
  
      // 来自 async 的 future
      std::future<int> f2 = std::async(std::launch::async, []() { return 200; });
  
      // 来自 promise 的 future
      std::promise<int> p;
      std::future<int> f3 = p.get_future();
      std::thread([&p] { p.set_value_at_thread_exit(300); }).detach();
  
      std::cout << "Waiting..." << std::flush;
      f1.wait();
      f2.wait();
      f3.wait();
      std::cout << "Done!\nResults are: ";
      std::cout << f1.get() << ' ' << f2.get() << ' ' << f3.get() << '\n';
  }