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詳解C++中future和promise的使用

更新時(shí)間：2023年05月30日 11:16:25 作者：PKICA

future和promise的作用是在不同線程之間傳遞數(shù)據(jù)，這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++中future和promise的具體使用，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

future和promise的作用是在不同線程之間傳遞數(shù)據(jù)。使用指針也可以完成數(shù)據(jù)的傳遞，但是指針非常危險(xiǎn)，因?yàn)榛コ饬坎荒茏柚怪羔樀脑L問；而且指針的方式傳遞的數(shù)據(jù)是固定的，如果更改數(shù)據(jù)類型，那么還需要更改有關(guān)的接口，比較麻煩；promise支持泛型的操作，更加方便編程處理。

假設(shè)線程1需要線程2的數(shù)據(jù)，那么組合使用方式如下：

線程1初始化一個(gè)promise對象和一個(gè)future對象，promise傳遞給線程2，相當(dāng)于線程2對線程1的一個(gè)承諾；future相當(dāng)于一個(gè)接受一個(gè)承諾，用來獲取未來線程2傳遞的值

線程2獲取到promise后，需要對這個(gè)promise傳遞有關(guān)的數(shù)據(jù)，之后線程1的future就可以獲取數(shù)據(jù)了。

如果線程1想要獲取數(shù)據(jù)，而線程2未給出數(shù)據(jù)，則線程1阻塞，直到線程2的數(shù)據(jù)到達(dá)

future對象是std::async、std::promise、std::packaged_task的底層對象，用來傳遞其他線程中操作的數(shù)據(jù)結(jié)果。

std::promise的作用就是提供一個(gè)不同線程之間的數(shù)據(jù)同步機(jī)制，它可以存儲一個(gè)某種類型的值，并將其傳遞給對應(yīng)的future，即使這個(gè)future不在同一個(gè)線程中也可以安全的訪問到這個(gè)值。

/** @file  20190815future.cpp
*  @note  
*  @brief
*  @author 
*  @date   2019-8-15
*  @note   
*  @history
*  @warning
*/
#include <iostream>
#include <functional>
#include <future>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <cstdlib>

void thread_set_promise(std::promise<int>& promiseObj) {
    std::cout << "In a thread, making data...\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
    promiseObj.set_value(35);
    std::cout << "Finished\n";
}

int main() {
    std::promise<int> promiseObj;
    std::future<int> futureObj = promiseObj.get_future();
    std::thread t(&thread_set_promise, std::ref(promiseObj));
    std::cout << futureObj.get() << std::endl;
    t.join();

    system("pause");
    return 0;
}

async（高級封裝future和thread)

std::future可以從異步任務(wù)中獲取結(jié)果，一般與std::async配合使用，std::async用于創(chuàng)建異步任務(wù)，實(shí)際上就是創(chuàng)建一個(gè)線程執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。

std::async就是異步編程的高級封裝，封裝了std::future的操作，基本上可以代替std::thread 的所有事情。

std::async的操作，其實(shí)相當(dāng)于封裝了std::promise、std::packaged_task加上std::thread。

/** @file  futureIsPrime.cpp
*  @note   
*  @brief
*  @author 
*  @date   2019-8-15
*  @note   
*  @history
*  @warning
*/
// future example
#include <iostream>       // std::cout
#include <future>         // std::async, std::future
#include <chrono>         // std::chrono::milliseconds

// a non-optimized way of checking for prime numbers:
bool is_prime (int x) {
  for (int i=2; i<x; ++i) if (x%i==0) return false;
  return true;
}

int main ()
{
  // call function asynchronously:
  std::future<bool> fut = std::async (is_prime,444444443);

  // do something while waiting for function to set future:
  std::cout << "checking, please wait";
  std::chrono::milliseconds span (100);
  while (fut.wait_for(span)==std::future_status::timeout)
    std::cout << '.' << std::flush;

  bool x = fut.get();     // retrieve return value

  std::cout << "\n444444443 " << (x?"is":"is not") << " prime.\n";

  return 0;
}

std::async會首先創(chuàng)建線程執(zhí)行is_prime(444444443)，任務(wù)創(chuàng)建之后，std::async立即返回一個(gè)std::future對象。

主線程既可使用std::future::get獲取結(jié)果，如果調(diào)用過程中，任務(wù)尚未完成，則主線程阻塞至任務(wù)完成。

主線程也可使用std::future::wait_for等待結(jié)果返回，wait_for可設(shè)置超時(shí)時(shí)間，如果在超時(shí)時(shí)間之內(nèi)任務(wù)完成，則返回std::future_status::ready狀態(tài)；如果在超時(shí)時(shí)間之內(nèi)任務(wù)尚未完成，則返回std::future_status::timeout狀態(tài)。

std::packaged_task用法

std::packaged_task的作用就是提供一個(gè)不同線程之間的數(shù)據(jù)同步機(jī)制，它可以存儲一個(gè)函數(shù)操作，并將其返回值傳遞給對應(yīng)的future，而這個(gè)future在另外一個(gè)線程中也可以安全的訪問到這個(gè)值。

// packaged_task example
#include <iostream>     // std::cout
#include <future>       // std::packaged_task, std::future
#include <chrono>       // std::chrono::seconds
#include <thread>       // std::thread, std::this_thread::sleep_for

// count down taking a second for each value:
int countdown (int from, int to) {
  for (int i=from; i!=to; --i) {
    std::cout << i << '\n';
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
  }
  std::cout << "Lift off!\n";
  return from-to;
}

int main ()
{
  std::packaged_task<int(int,int)> tsk (countdown);   // set up packaged_task
  std::future<int> ret = tsk.get_future();            // get future

  std::thread th (std::move(tsk),10,0);   // spawn thread to count down from 10 to 0

  // ...

  int value = ret.get();                  // wait for the task to finish and get result

  std::cout << "The countdown lasted for " << value << " seconds.\n";

  th.join();

  return 0;
}

到此這篇關(guān)于詳解C++中future和promise的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ future promise內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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