std::future

std::future 和异步编程相关的功能是在 C++11 标准中引入的。std::future是C++中的一个模板类，代表一个将来的值，即一个可能尚不可用的值，用于并发编程中，以检索异步操作的结果。当你启动一个异步操作时，它会返回一个std::future对象，该对象最终将持有该操作的结果。你可以使用这个对象来查询值是否准备就绪，等待值变为就绪，并在值就绪后检索值。

1. 创建std::future

通过启动返回值的异步任务通常可以获得std::future对象。这可以通过使用std::async、std::packaged_task等函数完成，或者通过直接与std::promise对象关联。

2. 代码示例（使用std::async）

#include <future>
#include <iostream>

int compute() {
    // 模拟一些计算
    return 42;
}

int main() {
    // 启动一个异步任务
    std::future<int> result = std::async(compute);

    // 在'compute'在另一个线程运行时，这里可以做其他工作...

    // 获取结果（这将阻塞，直到结果就绪）
    std::cout << "答案是 " << result.get() << std::endl;

    return 0;
}

3. std::future的操作

• get(): 从std::future中检索值。如果值尚不可用，此调用将阻塞，直到值变得可用。一旦调用了get()，std::future就不能再用来get()值了；它变得无效。
• wait(): 阻塞直到结果变得可用。与get()不同，wait()不检索结果。
• wait_for(): 在等待结果变得可用时阻塞指定的持续时间。
• wait_until(): 在等待结果变得可用时阻塞到指定的时间点。
• valid(): 检查std::future是否有共享状态。这在调用get()之前检查std::future是否有效且没有被移动很有用。

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总结

1. std::future提供了访问异步操作结果的机制。
2. 它对于并发编程特别有用，允许主线程在另一个线程执行操作时继续执行而不阻塞。
3. 必须确保在状态有效的情况下(valid()==true)调用std::future的get()，否则可能导致未定义行为。
4. std::future只能被移动，不能被复制，确保只有一个线程可以检索异步操作的结果。