C++11之std::future對象的使用以及說明
std::future介紹
在前面幾篇文章中基本都用到thread對象,它是C++11中提供異步創(chuàng)建多線程的工具。
但是我們想要從線程中返回異步任務結果,一般需要依靠全局變量;從安全角度看,有些不妥;為此C++11提供了std::future類模板,future對象提供訪問異步操作結果的機制,很輕松解決從異步任務中返回結果。
在C++標準庫中,有兩種“期望”
使用兩種類型模板實現(xiàn)
- 唯一期望(unique futures,std::future<>) std::future的實例只能與一個指定事件相關聯(lián)。
- 共享期望(shared futures)(std::shared_future<>) std::shared_future的實例就能關聯(lián)多個事件。
這里主要介紹的是唯一期望,std::future類模板定義頭文件<future>
其函數(shù)聲明如下:
template< class T > class future; //數(shù)據(jù)有關的期望 template< class T > class future<T&>; //數(shù)據(jù)無關的期望 template<> class future<void>;
對于future補充說明如下:
- std::async 、std::packaged_task 或 std::promise 能提供一個std::future對象給該異步操作的創(chuàng)建者
- 異步操作的創(chuàng)建者能用各種方法查詢、等待或從 std::future 提取值。若異步操作仍未提供值,則這些方法可能阻塞。
- 異步操作準備好發(fā)送結果給創(chuàng)建者時,它能通過接口(eg,std::promise::set_value std::future) 修改共享狀態(tài)的值。
其成員函數(shù)如下:
細節(jié)說明
wait系列操作
其函數(shù)聲明如下:
void wait() const;
當共享狀態(tài)值是不可以用時,調(diào)用wait接口可以一直阻塞,直到共享狀態(tài)變?yōu)?quot;就緒"時,就變?yōu)榭梢杂昧恕?/p>
get操作
get是獲取共享狀態(tài)的結果它有以下三種形式:
//僅為泛型 future 模板的成員 T get(); //(僅為 future<T&> 模板特化的成員) T& get(); //僅為 future<void> 模板特化的成員 void get();
如果我們沒有調(diào)用wait接口,而是直接掉用get接口,它等價于先調(diào)用wait()而后在調(diào)用get接口,得到異步操作的結果。
當調(diào)用此方法后 valid() 為 false ,共享狀態(tài)被釋放,即future對象釋一次性的事件。
時序圖
按照自己的理解,將std::future對象的使用以及內(nèi)部邏輯用時序圖進行表達,如下:
std::future使用
下面就用std::future對象來獲取異步操作的結果,沒有使用到全局變量,邏輯非常清晰
代碼如下:
//通過async來獲取異步操作結果 std::future<int> result = std::async([](){ std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500)); return 8; }); std::cout << "the future result : " << result.get() << std::endl; std::cout << "the future status : " << result.valid() << std::endl; try { result.wait(); //或者 result.get() ,會異常 //因此std::future只能用于單線程中調(diào)用 ,多線程調(diào)用使用std::share_future(); } catch (...) { std::cout << "get error....\n "; }
運行結果:
總結
以上為個人經(jīng)驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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