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C++11之std::future對象的使用以及說明

 更新時間:2023年02月28日 14:17:59   作者:Jimmy1224  
這篇文章主要介紹了C++11之std::future對象的使用以及說明,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

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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