C++11中std::future的具体使用方法

C++11中的std::future是一个模板类。std::future提供了一种用于访问异步操作结果的机制。std::future所引用的共享状态不能与任何其它异步返回的对象共享(与std::shared_future相反)( std::future references shared state that is not shared with any other asynchronous return objects (as opposed to std::shared_future))。一个future是一个对象,它可以从某个提供者的对象或函数中检索值,如果在不同的线程中,则它可以正确地同步此访问(A future is an object that can retrieve a value from some provider object or function, properly synchronizing this access if in different threads)。

有效的future是与共享状态(shared state)关联的future对象,可以通过调用以下函数(provider)来构造future对象:std::async、std::promise::get_future、std::packaged_task::get_future。future对象仅在它们是有效时才有用。

模板类std::future成员函数包括:

1. 构造函数:(1).不带参数的默认构造函数,此对象没有共享状态,因此它是无效的,但是可以通过移动赋值的方式将一个有效的future值赋值给它;(2).禁用拷贝构造;(3).支持移动构造。

2. 析构函数:销毁future对象,它是异常安全的。

3. get函数:(1).当共享状态就绪时,返回存储在共享状态中的值(或抛出异常)。(2).如果共享状态尚未就绪(即提供者尚未设置其值或异常),则该函数将阻塞调用的线程直到就绪。(3).当共享状态就绪后,则该函数将取消阻塞并返回(或抛出)释放其共享状态,这使得future对象不再有效,因此对于每一个future共享状态,该函数最多应被调用一次。(4).std::future<void>::get()不返回任何值,但仍等待共享状态就绪并释放它。(5).共享状态是作为原子操作(atomic operation)被访问。

4. operator=:(1).禁用拷贝赋值。(2).支持移动赋值:如果在调用之前,此对象是有效的(即它已经访问共享状态),则将其与先前已关联的共享状态解除关联。如果它是与先前共享状态关联的唯一对象,则先前的共享状态也会被销毁。

5. share函数:获取共享的future,返回一个std::shared_future对象,该对象获取future对象的共享状态。future对象将不再有效。

6. valid函数:检查共享状态的有效性,返回当前的future对象是否与共享状态关联。一旦调用了std::future::get()函数,再调用此函数将返回false。

7. wait函数:(1).等待共享状态就绪。(2).如果共享状态尚未就绪(即提供者尚未设置其值或异常),则该函数将阻塞调用的线程直到就绪。(3).当共享状态就绪后,则该函数将取消阻塞并void返回。

8. wait_for函数:(1).等待共享状态在指定的时间内(time span)准备就绪。(2). 如果共享状态尚未就绪(即提供者尚未设置其值或异常),则该函数将阻塞调用的线程直到就绪或已达到设置的时间。(3).此函数的返回值类型为枚举类future_status。此枚举类有三种label:ready:共享状态已就绪;timeout:在指定的时间内未就绪;deferred:共享状态包含了一个延迟函数(deferred function)。

9. wait_until函数:(1). 等待共享状态在指定的时间点(time point)准备就绪。(2). 如果共享状态尚未就绪(即提供者尚未设置其值或异常),则该函数将阻塞调用的线程直到就绪或已达到指定的时间点。(3).此函数的返回值类型为枚举类future_status。

详细用法见下面的测试代码,下面是从其他文章中copy的测试代码,部分作了调整,详细内容介绍可以参考对应的reference:

#include "future.hpp"
#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>
#include <utility>
#include <thread>

namespace future_ {

///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: http://www.cplusplus.com/reference/future/future/
int test_future_1()
{
{ // constructor/get/operator=
 auto get_value = []() { return 10; };
 std::future<int> foo; // default-constructed
 std::future<int> bar = std::async(get_value); // move-constructed

 int x = bar.get();
 std::cout << "value: " << x << '\n'; // 10

 //int x2 = bar.get(); // crash, 对于每个future的共享状态,get函数最多仅被调用一次
 //std::cout << "value: " << x2 << '\n';

 std::future<int> foo2(std::async(get_value));
 std::cout << "value: " << foo2.get() << '\n'; // 10
}

{ // share
 std::future<int> fut = std::async([]() { return 10; });
 std::shared_future<int> shfut = fut.share();

 //std::cout << "value: " << fut.get() << '\n'; // crash, 执行完fut.share()后,fut对象将变得无效
 std::cout << "fut valid: " << fut.valid() << '\n';// 0

 // shared futures can be accessed multiple times:
 std::cout << "value: " << shfut.get() << '\n'; // 10
 std::cout << "its double: " << shfut.get() * 2 << '\n'; // 20, 对于std::shared_future对象,get函数可以被多次访问
}

{ // valid
 std::future<int> foo, bar;
 foo = std::async([]() { return 10; });
 bar = std::move(foo);

 if (foo.valid()) std::cout << "foo's value: " << foo.get() << '\n';
 else std::cout << "foo is not valid\n"; // foo is not valid

 if (bar.valid()) std::cout << "bar's value: " << bar.get() << '\n'; // 10
 else std::cout << "bar is not valid\n";
}

{ // wait
 auto is_prime = [](int x) {
 for (int i = 2; i < x; ++i) if (x%i == 0) return false;
 return true;
 };

 // call function asynchronously:
 std::future<bool> fut = std::async(is_prime, 194232491);

 std::cout << "checking...\n";
 fut.wait();

 std::cout << "\n194232491 ";
 if (fut.get()) // guaranteed to be ready (and not block) after wait returns
 std::cout << "is prime.\n";
 else
 std::cout << "is not prime.\n";
}

{ // wait_for
 auto is_prime = [](int x) {
 for (int i = 2; i < x; ++i) if (x%i == 0) return false;
 return true;
 };

 // call function asynchronously:
 std::future<bool> fut = std::async(is_prime, 700020007);

 // do something while waiting for function to set future:
 std::cout << "checking, please wait";
 std::chrono::milliseconds span(100);
 while (fut.wait_for(span) == std::future_status::timeout) // 可能多次调用std::future::wait_for函数
 std::cout << '.';

 bool x = fut.get(); // retrieve return value
 std::cout << "\n700020007 " << (x ? "is" : "is not") << " prime.\n";
}

 return 0;
}

///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/future
int test_future_2()
{
 // future from a packaged_task
 std::packaged_task<int()> task([] { return 7; }); // wrap the function
 std::future<int> f1 = task.get_future(); // get a future
 std::thread t(std::move(task)); // launch on a thread

 // future from an async()
 std::future<int> f2 = std::async(std::launch::async, [] { return 8; });

#ifdef _MSC_VER
 // future from a promise
 std::promise<int> p;
 std::future<int> f3 = p.get_future();
 std::thread([&p] { p.set_value_at_thread_exit(9); }).detach(); // gcc 4.9 don't support this function
#endif

 std::cout << "Waiting..." << std::flush;
 f1.wait();
 f2.wait();
#ifdef _MSC_VER
 f3.wait();
#endif
 std::cout << "Done!\nResults are: " << f1.get() << ' ' << f2.get() << ' '
#ifdef _MSC_VER
 << f3.get()
#endif
 << '\n';
 t.join();

 return 0;
}

///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: https://thispointer.com/c11-multithreading-part-8-stdfuture-stdpromise-and-returning-values-from-thread/
void initiazer(std::promise<int> * promObj)
{
 std::cout << "Inside Thread" << std::endl;
 promObj->set_value(35);
}

int test_future_3()
{
 std::promise<int> promiseObj;
 std::future<int> futureObj = promiseObj.get_future();
 std::thread th(initiazer, &promiseObj);
 std::cout << "value: " << futureObj.get() << std::endl;
 th.join();

 // If std::promise object is destroyed before setting the value the calling get() function on associated std::future object will throw exception.
 // A part from this, if you want your thread to return multiple values at different point of time then
 // just pass multiple std::promise objects in thread and fetch multiple return values from thier associated multiple std::future objects.

 return 0;
}

} // namespace future_

GitHub:https://github.com/fengbingchun/Messy_Test

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

(0)

相关推荐

  • c++11中关于std::thread的join的详解

    std::thread是c++11新引入的线程标准库,通过其可以方便的编写与平台无关的多线程程序,虽然对比针对平台来定制化多线程库会使性能达到最大,但是会丧失了可移植性,这样对比其他的高级语言,可谓是一个不足.终于在c++11承认多线程的标准,可谓可喜可贺!!! 在使用std::thread的时候,对创建的线程有两种操作:等待/分离,也就是join/detach操作.join()操作是在std::thread t(func)后"某个"合适的地方调用,其作用是回收对应创建的线程的资源,避

  • C++11右值引用和std::move语句实例解析(推荐)

    右值引用(及其支持的Move语意和完美转发)是C++0x将要加入的最重大语言特性之一.从实践角度讲,它能够完美解决C++中长久以来为人所诟病的临时对象效率问题.从语言本身讲,它健全了C++中的引用类型在左值右值方面的缺陷.从库设计者的角度讲,它给库设计者又带来了一把利器.从库使用者的角度讲,不动一兵一卒便可以获得"免费的"效率提升- 下面用实例来深入探讨右值引用. 1.什么是左值,什么是右值,简单说左值可以赋值,右值不可以赋值.以下面代码为例,"A a = getA();&q

  • C++11并发编程:多线程std::thread

    一:概述 C++11引入了thread类,大大降低了多线程使用的复杂度,原先使用多线程只能用系统的API,无法解决跨平台问题,一套代码平台移植,对应多线程代码也必须要修改.现在在C++11中只需使用语言层面的thread可以解决这个问题. 所需头文件<thread> 二:构造函数 1.默认构造函数 thread() noexcept 一个空的std::thread执行对象 2.初始化构造函数 template<class Fn, class... Args> explicit th

  • C++11中std::declval的实现机制浅析

    本文主要给大家介绍了关于C++11中std::declval实现机制的相关内容,分享出来供大家参考学习,下面来一起看看详细的介绍: 在vs2013中,declval定义如下 template <_Ty> typenamea dd_rvalue_reference<_Ty>::type declval() _noexcept; 其中,add_rvalue_reference为一个traits,定义为 template <_Ty> struct add_rvalue_ref

  • C++11中lambda、std::function和std:bind详解

    前言 在C++11新标准中,语言本身和标准库都增加了很多新内容,本文只涉及了一些皮毛.不过我相信这些新特性当中有一些,应该成为所有C++开发者的常规装备.本文主要介绍了C++11中lambda.std::function和std:bind,下面来一起看看详细的介绍吧. lambda 表达式 C++11中新增了lambda 表达式这一语言特性.lambda表达式可以让我们快速和便捷的创建一个"函数". 下面是lambda表达式的语法: [ capture-list ] { body }

  • C++11中std::future的具体使用方法

    C++11中的std::future是一个模板类.std::future提供了一种用于访问异步操作结果的机制.std::future所引用的共享状态不能与任何其它异步返回的对象共享(与std::shared_future相反)( std::future references shared state that is not shared with any other asynchronous return objects (as opposed to std::shared_future)).一

  • C++11中std::move、std::forward、左右值引用、移动构造函数的测试问题

    关于C++11新特性之std::move.std::forward.左右值引用网上资料已经很多了,我主要针对测试性能做一个测试,梳理一下这些逻辑,首先,左值比较熟悉,右值就是临时变量,意味着使用一次就不会再被使用了.针对这两种值引入了左值引用和右值引用,以及引用折叠的概念. 1.右值引用的举例测试 #include <iostream> using namespace std; ​ //创建一个测试类 class A { public: A() : m_a(55) { } ​ int m_a;

  • c++11中std::move函数的使用

    C++11在运行期有所增强,通过增加核心的右值引用机制来改善临时对象导致的效率低下的问题.C++临时对象引入了多余的构造.析构及其内部资源的申请释放函数调用,导致程序运行时性能受损,这一点被广为诟病.C++标准委员会在C++11中引入了右值引用这个核心语言机制,来提升运行期性能 过std::move,可以避免不必要的拷贝操作. std::move是为性能而生. std::move是将对象的状态或者所有权从一个对象转移到另一个对象,只是转移,没有内存的搬迁或者内存拷贝. 变量表达式是一个左值,即使

  • C++11中std::function与std::bind的用法实例

    目录 关于std::function 的用法: 关于std::bind 的用法: 附:std::function与std::bind双剑合璧 总结 关于std::function 的用法: 其实就可以理解成函数指针 1. 保存自由函数 void printA(int a) { cout<<a<<endl; } std::function<void(int a)> func; func = printA; func(2); 保存lambda表达式 std::functio

  • PHP 5.6.11中CURL模块问题的解决方法

    按照网上的教程写了一个cURL的小例子,在apache环境下执行,一点反应也没有,放在IIS环境里就ok的,感觉问题一定出在动态连接库上,因为配置文件里的php_curl.dll已经打开了,而且在iis上ok: 网上找了一些解决方案: 设置了[环境变量]:phpext,PHPRC:无效 把php_curl.dll 放到apache/bin下:无效 检查了一下apache/bin目录下也有这两个libeay32.dll,ssleay32.dll个文件:没问题 最后试了一下,把当前php根目录下的l

  • C++11中std::packaged_task的使用详解

    C++11中的std::packaged_task是个模板类.std::packaged_task包装任何可调用目标(函数.lambda表达式.bind表达式.函数对象)以便它可以被异步调用.它的返回值或抛出的异常被存储于能通过std::future对象访问的共享状态中. std::packaged_task类似于std::function,但是会自动将其结果传递给std::future对象. std::packaged_task对象内部包含两个元素:(1).存储的任务(stored task)

  • C++11中std::async的使用详解

    C++11中的std::async是个模板函数.std::async异步调用函数,在某个时候以Args作为参数(可变长参数)调用Fn,无需等待Fn执行完成就可返回,返回结果是个std::future对象.Fn返回的值可通过std::future对象的get成员函数获取.一旦完成Fn的执行,共享状态将包含Fn返回的值并ready. std::async有两个版本: 1.无需显示指定启动策略,自动选择,因此启动策略是不确定的,可能是std::launch::async,也可能是std::launch

  • C++11之std::future对象的使用以及说明

    目录 std::future介绍 细节说明 wait系列操作 get操作 时序图 std::future使用 总结 std::future介绍 在前面几篇文章中基本都用到thread对象,它是C++11中提供异步创建多线程的工具. 但是我们想要从线程中返回异步任务结果,一般需要依靠全局变量:从安全角度看,有些不妥:为此C++11提供了std::future类模板,future对象提供访问异步操作结果的机制,很轻松解决从异步任务中返回结果. 在C++标准库中,有两种“期望” 使用两种类型模板实现

  • C++11 <future>中std::promise 介绍

    前面两讲<C++11 并发指南二(std::thread 详解)>,<C++11 并发指南三(std::mutex 详解) >分别介绍了 std::thread 和 std::mutex,相信读者对 C++11 中的多线程编程有了一个最基本的认识,本文将介绍 C++11 标准中 <future> 头文件里面的类和相关函数. <future> 头文件中包含了以下几个类和函数: Providers 类:std::promise, std::package_tas

随机推荐