（简明版）std::promise与std::future/shared_future使用示例

最新推荐文章于 2025-09-12 09:27:24 发布

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#开发语言 #c++ #linux

可以总结下面几个步骤（步骤2和3的顺序大多情况可以调换）：

创建promise和future对象：开始是通过创建一个std::promise对象。然后可以从这个promise获取返回一个std::future对象，返回的对象可以拷贝到创建的future对象。
(也可以为step3)设置值或异常：通过promise的set_value方法设置有效的结果，或者使用set_exception方法设置一个异常（也可以用一个自定义的默认构造对象作为异常值）。这些操作定义了异步操作的最终输出。
(也可以为step2)关联promise和future：通过promise对象的get_future方法获取一个std::future对象。这一步确实可以在set_value之前或之后进行，但通常在设置值之前获取future，这样可以确保当值被设置时，future已经准备好来接收这个值。
获取结果：通过future对象的get方法来获取promise中设置的结果。如果结果尚未被设置，调用get会阻塞当前线程，直到promise的值被设置。对于std::future，一旦调用了get方法，该future对象就不能再用于获取结果了，对于std::shared_future，则可以多次调用get，每次都返回相同的结果。
future对象的拷贝行为：这里稍要区分std::future和std::shared_future：
- 对于std::future，它不支持拷贝操作，只能被移动。因此，不能简单地通过拷贝std::future对象来访问相同的结果。一旦std::future的结果被获取，它就处于无效状态。
- 对于std::shared_future，它允许拷贝，并且拷贝之后的所有std::shared_future对象确实访问的是相同的内存中的结果，允许多次调用get方法获取结果。

示例代码如下：

#include <future>
#include <iostream>
#include <thread>

void asyncTask(std::promise<int>&& prom) {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时操作
    prom.set_value(42); // 设置promise的结果
}

int main() {
    std::promise<int> prom; // 创建一个promise对象
    std::future<int> fut = prom.get_future(); // 从promise获取future对象

    std::thread th(asyncTask, std::move(prom)); // 启动一个异步任务

    // 在等待结果时，可以做一些其他的事情...
    std::cout << "Waiting for the result..." << std::endl;

    int result = fut.get(); // 获取异步操作的结果，如果尚未准备好会阻塞在这里
    std::cout << "Result from async task: " << result << std::endl;

    th.join(); // 等待异步任务结束

    // 演示std::shared_future的能力
    std::shared_future<int> sharedFut = std::async(std::launch::async, []() -> int {
        return 88;
    });

    // 拷贝shared_future，并从多个拷贝中获取相同的结果
    auto sharedFutCopy1 = sharedFut;
    auto sharedFutCopy2 = sharedFut;
    
    std::cout << "Result from sharedFut: " << sharedFut.get() << std::endl;
    std::cout << "Result from sharedFutCopy1: " << sharedFutCopy1.get() << std::endl;
    std::cout << "Result from sharedFutCopy2: " << sharedFutCopy2.get() << std::endl;

    return 0;
}