C++11中future,promise,packaged_task和async介绍

　　为什么C++11引入std::future和std::promise？c++11创建了线程以后，我们不能直接从thread.join()得到结果，必须定义一个变量，在线程执行时，对这个变量赋值，然后执行join()，过程相对繁琐。

　　thread库提供了future用来访问异步操作的结果。std::promise用来包装一个值将数据和future绑定起来，为获取线程函数中的某个值提供便利，取值是间接通过promise内部提供的future来获取的，也就是说promise的层次比future高。 

#include “stdafx.h”

#include <iostream> #include <type_traits> #include <future> #include <thread> using namespace std; int main() { std::promise< int> promiseParam; std::thread t([](std::promise< int>& p) { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds( 10)); // 线程睡眠10s p.set_value_at_thread_exit( 4); // }, std:: ref (promiseParam)); std::future< int> futureParam = promiseParam.get_future(); auto r = futureParam. get(); // 线程外阻塞等待 std::cout << r << std::endl; return 0 ; }

　　上述程序执行到futureParam.get()时，有两个线程，新开的线程正在睡眠10s，而主线程正在等待新开线程的退出值，这个操作是阻塞的，也就是说std::future和std::promise某种程度也可以做为线程同步来使用。

　　std::packaged_task包装一个可调用对象的包装类（如function，lambda表达式（C++11之lambda表达式），将函数与future绑定起来。std::packaged_task与std::promise都有get_future()接口，但是std::packaged_task包装的是一个异步操作，而std::promise包装的是一个值。

#include “stdafx.h”

#include <iostream> #include <type_traits> #include <future> #include <thread> using namespace std; int main() { std::packaged_task< int()> task([]() { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds( 10)); // 线程睡眠10s return 4 ; }); std::thread t1(std:: ref (task)); std::future< int> f1 = task.get_future(); auto r = f1. get(); // 线程外阻塞等待 std::cout << r << std::endl; return 0 ; }

　　而std::async比std::promise, std::packaged_task和std::thread更高一层，它可以直接用来创建异步的task，异步任务返回的结果也保存在future中。std::async的原型：

async( std::launch policy, Function&& f, Args&&... args );

　　std::launch policy有两个，一个是调用即创建线程（std::launch::async），一个是延迟加载方式创建线程（std::launch::deferred），当掉使用async时不创建线程，知道调用了future的get或者wait时才创建线程。之后是线程函数和线程参数。

#include “stdafx.h”

#include <iostream> #include <future> #include <thread> int main() { // future from a packaged_task std::packaged_task< int()> task([]() { std::cout << “ packaged_task started ” << std::endl; return 7; }); // wrap the function std::future< int> f1 = task.get_future(); // get a future std::thread(std::move(task)).detach(); // launch on a thread // future from an async() std::future< int> f2 = std::async(std::launch::deferred, []() { std::cout << “ Async task started ” << std::endl; return 8 ; }); // future from a promise std::promise< int> p; std::future< int> f3 = p.get_future(); std::thread([&p] { p.set_value_at_thread_exit( 9 ); }).detach(); f1.wait(); f2.wait(); f3.wait(); std::cout << “ Done!\nResults are: ” << f1. get() << ‘ ‘ << f2. get() << ‘ ‘ << f3. get() << ‘ \n ’ ; }