转载:Future

[b]A woman worries about the future until she gets a husband.
A man never worries about the future until he gets a wife.[/b]
内容概要:本文介绍了一个基于Matlab的综合能源系统优化调度仿真资源,重点实现了含光热电站、有机朗肯循环(ORC)和电含光热电站、有机有机朗肯循环、P2G的综合能源优化调度(Matlab代码实现)转气(P2G)技术的冷、热、电多能互补系统的优化调度模型。该模型充分考虑多种能源形式的协同转换与利用,通过Matlab代码构建系统架构、设定约束条件并求解优化目标,旨在提升综合能源系统的运行效率与经济性,同时兼顾灵活性供需不确定性下的储能优化配置问题。文中还提到了相关仿真技术支持,如YALMIP工具包的应用,适用于复杂能源系统的建模与求解。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础和能源系统背景知识的科研人员、研究生及工程技术人员,尤其适合从事综合能源系统、可再生能源利用、电力系统优化等方向的研究者。; 使用场景及目标:①研究含光热、ORC和P2G的多能系统协调调度机制;②开展考虑不确定性的储能优化配置与经济调度仿真;③学习Matlab在能源系统优化中的建模与求解方法,复现高水平论文(如EI期刊)中的算法案例。; 阅读建议:建议读者结合文档提供的网盘资源,下载完整代码和案例文件,按照目录顺序逐步学习,重点关注模型构建逻辑、约束设置与求解器调用方式,并通过修改参数进行仿真实验,加深对综合能源系统优化调度的理解。
### `std::future` 的作用与使用方法详解 `std::future` 是 C++11 引入的标准库组件之一,用于异步编程。它提供了一种机制,允许一个线程等待另一个线程完成任务并获取其结果。`std::future` 的核心价值在于简化异步编程的复杂性,并提供类型安全的并发控制,适用于需要结果同步、异常处理或灵活任务调度的场景[^3]。 #### 核心概念 - **合法性(Validity)**:一个 `std::future` 对象必须是合法的才能使用。合法的 `std::future` 对象只能通过调用 `std::async`、`std::promise::get_future()` 或 `std::packaged_task::get_future()` 接口构造得到。默认构造的 `std::future` 对象是不合法的,除非通过 `move` 操作从一个合法对象构造[^4]。 - **共享状态(Shared State)**:`std::future` 与一个“共享状态”相关联,该状态的生命周期至少持续到最后一个关联的 `std::future` 或 `std::shared_future` 对象被释放或销毁为止。共享状态用于存储异步任务的结果或异常信息。 #### 成员函数 `std::future` 提供了多种成员函数来操作异步任务的结果: - `get()`:阻塞当前线程,直到异步任务完成,并返回结果。如果任务抛出了异常,则 `get()` 会重新抛出该异常[^1]。 - `valid()`:检查 `std::future` 是否与某个共享状态关联。如果 `valid()` 返回 `false`,则不能调用 `get()` 或 `wait()`。 - `wait()`:阻塞当前线程,直到异步任务完成,但不返回结果[^1]。 - `wait_for()` / `wait_until()`:等待异步任务在指定时间内完成,返回状态(如 `std::future_status::ready`、`std::future_status::timeout` 等)。 #### 使用场景 `std::future` 常用于以下场景: - **异步任务并发控制**:通过 `std::async` 启动异步任务,并通过 `std::future` 获取其结果。这可以避免显式使用线程和互斥量,简化并发编程[^1]。 - **结果获取与异常处理**:`std::future` 可以安全地在多个线程之间传递结果,支持异常传播。如果异步任务抛出异常,`get()` 会重新抛出该异常,便于集中处理错误[^2]。 - **任务调度与同步**:`std::future` 可以与 `std::promise` 和 `std::packaged_task` 配合使用,实现更灵活的任务调度和同步机制。 #### 用法示例 ##### 使用 `std::async` 关联异步任务 ```cpp #include <iostream> #include <future> #include <chrono> int compute(int x) { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); return x * x; } int main() { std::future<int> result = std::async(std::launch::async, compute, 5); std::cout << "Waiting for result..." << std::endl; int value = result.get(); // 阻塞直到结果可用 std::cout << "Result: " << value << std::endl; return 0; } ``` ##### 使用 `std::promise` 与 `std::future` 配合 ```cpp #include <iostream> #include <future> #include <thread> void set_value(std::promise<int>& p) { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); p.set_value(42); } int main() { std::promise<int> p; std::future<int> f = p.get_future(); std::thread t(set_value, std::ref(p)); std::cout << "Waiting for value..." << std::endl; int value = f.get(); // 阻塞直到值被设置 std::cout << "Value: " << value << std::endl; t.join(); return 0; } ``` ##### 异常处理 ```cpp #include <iostream> #include <future> #include <stdexcept> void throw_exception() { throw std::runtime_error("An error occurred!"); } int main() { std::future<void> f = std::async(std::launch::async, throw_exception); try { f.get(); // 抛出异常 } catch (const std::exception& e) { std::cout << "Caught exception: " << e.what() << std::endl; } return 0; } ``` #### 注意事项 - **单次获取**:`std::future` 只能调用一次 `get()`,再次调用会抛出异常。如果需要多次获取结果,应使用 `std::shared_future`[^1]。 - **线程安全**:`std::future` 的 `get()` 和 `wait()` 方法是线程安全的,但其他操作(如 `valid()`)可能需要额外的同步[^1]。 - **资源管理**:确保 `std::future` 对象在异步任务完成前保持有效,否则可能导致未定义行为[^1]。 #### 其他相关类型 - **`std::shared_future`**:类似于 `std::future`,但允许多个线程同时等待同一个异步结果。适用于多个消费者需要访问同一结果的场景。 - **`std::future_status`**:表示 `std::future` 的状态,如 `std::future_status::ready`(结果已就绪)、`std::future_status::timeout`(超时)或 `std::future_status::deferred`(任务未执行)。 --- ###
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