C++11标准库 未来体 <future> 梳理

目录

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  • future模板类
    
    
    
    • 成员函数:
      
    
    
  • promise类
    
    
    
    • promise的使用例程:
      
    
    
  • packaged_task模板类
    
    
    
    • 例程:
      
    
    
  • async模板函数
    
    
    
    • 例程:
      
    
    
  • shared_future模板类
    
  
  

标准库提供了一些工具来获取异步任务（即在单独的线程中启动的函数）的返回值，并捕捉其所抛出的异常。这些值在共享状态中传递，其中异步任务可以写入其返回值或存储异常，而且可以由持有该引用该共享态的 std::future 或 std::shared_future 实例的线程检验、等待或是操作这个状态。
并发支持库 (C++11 起) - cppreference.com
future模板类

概念:
future - C++ Reference (cplusplus.com)
future类用于给线程提供一个方便管理和获取异步操作的结果的功能.
这个类允许将一个异步操作封装为一个未来可获取结果的对象，从而实现了高效的并发编程。
注意:

• future本身没有set方法,必须搭配promise进行使用.
  
• future对象要在需要传递结果的线程间可见(能够看见同一个future) -- 引用传递
  

成员函数:

• 定义
  

1. template< class T > class future;
2. template< class T > class future<T&>;
3. template<>          class future<void>; //空 -- 不需要返回结果的future.

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• 构造函数
  

1. future() noexcept;                                                 //空对象
2. future( future&& other ) noexcept;          //只允许移动
3. future( const future& other ) = delete; //禁止拷贝

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• operator=
  

1. future& operator=( future&& other ) noexcept;                 //只允许移动
2. future& operator=( const future& other ) = delete;  //禁止拷贝

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• get
  

取出future对象内保存的数据.是阻塞函数,如果目标future所在线程一直没有set_value,则会一直等待,直到set_value,成功获取到数据后解除阻塞.

1. //三个重载函数,根据future的数据类型自动决定
2. T get();
3. T& get();
4. void get(); //空future对象没有东西传的时候使用

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• wait
  

阻塞等待,直到目标线程set_value.和get类似,只是没有返回值.

1. void wait() const;

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• wait_for & wait_until
  

阻塞等待一段时长和等待到某时刻.之后会返回future的状态

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

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常量解释future_status::deferred子线程中的任务函仍未启动(配合std::async生效)future_status::ready子线程中的任务已经执行完毕，结果已就绪future_status::timeout子线程中的任务正在执行中，指定等待时长已用完

• share
  

返回多个线程共享的future对象,即shared_future模板类

1. shared_future<T> share();

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返回值:shared_future(std::move(*this))
promise类

promise类内封装了future对象,用于管理和使用future对象.

• 定义
  

1. template< class R > class promise;
2. template< class R > class promise<R&>;
3. template<>          class promise<void>;

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• 构造函数
  

1. promise();
2. promise( promise&& other ) noexcept;           //
3. promise( const promise& other ) = delete; //禁止拷贝

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• get_future
  

在std::promise类内部管理着一个future类对象，调用get_future()就可以得到这个future对象了

1. std::future<T> get_future();

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• set_value系列
  

set_value设置结果为指定值 (公开成员函数)set_value_at_thread_exit设置结果为指定值，同时仅在线程退出时分发提醒 (公开成员函数)set_exception设置结果为指示异常 (公开成员函数)set_exception_at_thread_exit设置结果为指示异常，同时仅在线程退出时分发提醒 (公开成员函数)

• set_value
  

存储要传出的 value 值，并立即让状态就绪，这样数据被传出其它线程就可以得到这个数据了。重载的第四个函数是为promise类型的对象准备的。

1. void set_value( const R& value );
2. void set_value( R&& value );
3. void set_value( R& value );
4. void set_value();

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• set_value_at_thread_exit
  

存储要传出的 value 值，但是不立即令状态就绪。在当前线程退出时，子线程资源被销毁，再令状态就绪。

1. void set_value_at_thread_exit( const R& value );
2. void set_value_at_thread_exit( R&& value );
3. void set_value_at_thread_exit( R& value );
4. void set_value_at_thread_exit();

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promise的使用例程:

[code]#include #include #include #include #include void func(std::promise& pro) {    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));    pro.set_value("hello world");    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));}int main() {    std::promise pro;    std::thread t1(func, std::ref(pro));    auto fut = pro.get_future();    while (true) {        bool flag = false;        std::future_status ret = fut.wait_for(std::chrono::seconds(1));        switch (ret) {        case std::future_status::deferred:              //只有async函数才有效            std::cout