C++并发编程future模板类

在C++中，std::future 是一个用于处理异步任务的模板类，它提供了一种在一个线程中获取另一个线程（异步任务）的结果的机制。std::future 通常与 std::promise 和 std::packaged_task 一起使用，这些类都属于 C++11 引入的异步编程工具。

以下是对 std::future 的详细解释和一个简单的示例：

std::future 的基本概念：
异步任务的结果存储： std::future 提供了一种在一个线程中获取异步任务的结果的方式。异步任务的结果会被存储在 std::future 对象中。

等待异步任务完成： 通过 std::future 的成员函数 get() 可以等待异步任务完成，并获取其结果。如果异步任务还没有完成，get() 会阻塞当前线程直到任务完成。

异常处理： 如果异步任务抛出异常，std::future 可以捕获并在调用 get() 时重新抛出异常。

示例代码：
以下是一个简单的示例，演示了如何使用 std::async 创建异步任务，并通过 std::future 获取异步任务的结果：

#include 
#include 

// 一个简单的异步任务
int add(int a, int b) {
    std::cout << "Calculating result..." << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));  // 模拟耗时操作
    return a + b;
}

int main() {
    // 创建异步任务，并获取 std::future 对象
    std::future<int> future_result = std::async(add, 1, 2);

    // 主线程继续执行其他操作...

    // 等待异步任务完成，并获取结果
    int result = future_result.get();

    std::cout << "Result: " << result << std::endl;

    return 0;
}

在上述示例中，std::async 创建了一个异步任务 add，并返回了一个 std::future 对象 future_result。主线程继续执行其他操作，而异步任务在后台运行。当主线程需要获取异步任务的结果时，调用 future_result.get() 会等待异步任务完成，并获取其结果。

需要注意的是，std::async 默认情况下可能会在另一个线程中执行异步任务，但具体实现可能有所不同。在上述示例中，异步任务的结果被打印了一条信息，以模拟耗时操作。在实际使用中，异步任务可以是任何可调用对象，包括函数、函数对象、Lambda 表达式等。