C++11之std::promise使用介绍

最新推荐文章于 2025-06-22 11:33:52 发布

Jimmy1224

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分类专栏： C/C++ 多线程基于C++11的多线程编程文章标签： promise c++11 future 多线程 thread

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/c_base_jin/article/details/79536196

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本文详细介绍了C++11中的promise和future机制，包括它们的基本概念、使用方式及示例代码。promise与future是C++11并发编程的重要组成部分，用于线程间的异步通信。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在C++11中有个future头文件，在这个头文件有一个promise类模板，std::promise 提供存储值或异常的设施，之后通过 std::promise 对象所创建的 std::future 对象异步获得结果。其模板声明如下：

template< class R > 
class promise;1) //空模板

template< class R > 
class promise<R&>;//非 void 特化，用于在线程间交流对象

template<>          
class promise<void>;//void 特化，用于交流无状态事件

每个 promise 与共享状态关联，共享状态含有一些状态信息和可能仍未求值的结果，非void特化类型的promise，其类型R就是线程间交流对象的类型；

promise/future一般是配对使用的，其中：

promise是 promise-future 交流通道的“推”端，它可以在某一时刻设置共享状态的值，通过promise的set系列函数进行设置。
future 对象可以异步返回共享状态的值，或者在必要的情况下阻塞调用者并等待共享状态标志变为 ready，然后才能获取共享状态的值。

示例

下面演示了通过promise/future对，进行线程间交流，一个线程用于设置共享状态，另一个线程用于获取共享状态结果，代码示例如下：

#include <iostream>           // std::cout
#include <thread>             // std::thread
#include <chrono>
#include <future>
#include <mutex>
using namespace std;

typedef struct 
{
   string   strName;
   string   strAdd;
   float    fResult;
}STRU_STUDENT_INFO;

std::mutex g_mut;


//get operate 
void get_val (std::promise<STRU_STUDENT_INFO>& promise) 
{
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
  
    try 
    {
        //enter set_val thread;
        g_mut.lock();
        cout << "enter get thread: " << std::this_thread::get_id() << "\n";
        g_mut.unlock();
        
	    //通过futur对象来获取共享状态中的值
        future<STRU_STUDENT_INFO> fut = promise.get_future();
         
        //阻塞获取,只能get 一次
        STRU_STUDENT_INFO x = fut.get();
        
        std::cout << "You entered " << " name :"    << x.strName 
                                    << "\taddr:"    << x.strAdd 
                                    << "\tresult: " << x.fResult << '\n';
    }
    catch (...)
    {
        std::cout << "[exception caught]";
    }
}

//set operate
void set_val(std::promise<STRU_STUDENT_INFO>& pro)
{
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    
    STRU_STUDENT_INFO student;
    student.strName = "jinxiang";
    student.strAdd  = "fuzhou";
    student.fResult = 92.1;
    
    //enter set_val thread;
    g_mut.lock();
    cout << "enter set thread: " << std::this_thread::get_id() << "\n";
    g_mut.unlock();
        
    
    //设置共享状态值，实现线程间状态交流
    pro.set_value(student);  
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    promise<STRU_STUDENT_INFO> promise;  
    
    //利用promise和future完成对线程间通信
    thread th1(get_val, ref(promise));
    thread th2(set_val, ref(promise));
     
    th1.join();
    th2.join();
    return 0;
}

运行结果：

enter get thread: 140354130814720
enter set thread: 140354122422016
You entered  name :jinxiang	addr:fuzhou	result: 92.1

promise不支持拷贝构造，只能进行移动操作，例如

promise<int> p1;
//ok
promise<int> p2 = std::move(p1);
//error
promise<int> p3 = p2;

总结

类模板promise通过promise/future对完成对共享状态的设置和获取，可用于线程间对象交流，对象的类型就是promise的模板参数。

参考资料：
http://www.cnblogs.com/haippy/p/3239248.html
http://zh.cppreference.com/w/cpp/thread/promise