std::future和std::promise详解

std::future和std::promise详解

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/xie__jin__cheng/article/details/144624212

概要

std::future 和 std::promise 是 C++11 引入的标准库组件，用于实现线程间的同步和通信。它们提供了一种机制，允许一个线程设定某个值（通过 std::promise），而另一个线程可以等待这个值并获取它（通过 std::future）。这在线程间传递结果或异常时非常有用。

内容

std::promise

std::promise 用于设置一个共享状态的值，这个值可以在将来被 std::future 获取。主要成员函数有：

• set_value(T value)：设置共享状态的值。
• set_exception(std::exception_ptr e)：设置共享状态的异常。
• get_future()：返回一个与 std::promise 共享状态的 std::future 对象。

std::future

std::future 用于访问共享状态的值或异常。主要成员函数有：

• get()：获取共享状态的值。如果值还未被设置，则阻塞直到值被设置。如果共享状态存储了一个异常，则 get() 会重新抛出这个异常。
• wait()：阻塞直到共享状态的值被设置或存储了一个异常。
• wait_for(duration)：阻塞直到指定的时间段过去或共享状态的值被设置。
• wait_until(time_point)：阻塞直到指定的时间点或共享状态的值被设置。
• valid()：检查 std::future 是否有共享状态。

使用示例

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 std::promise 和 std::future 在线程间传递结果：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>

void threadFunction(std::promise<int> promiseObj) {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟一些工作
    promiseObj.set_value(10); // 设置共享状态的值
}

int main() {
    // 创建一个 promise 对象
    std::promise<int> promiseObj;
    
    // 获取与 promise 共享状态的 future 对象
    std::future<int> futureObj = promiseObj.get_future();
    
    // 创建一个线程并传递 promise 对象
    std::thread th(threadFunction, std::move(promiseObj));
    
    // 等待并获取共享状态的值
    std::cout << "Value: " << futureObj.get() << std::endl;
    
    // 等待线程结束
    th.join();
    
    return 0;
}

在这个示例中：

1. 主线程创建了一个 std::promise<int> 对象。
2. 通过 promiseObj.get_future() 获取一个 std::future<int> 对象。
3. 创建并启动一个新线程，将 std::promise<int> 对象（通过 std::move 移动）传递给新线程。
4. 新线程执行一些工作（模拟为睡眠2秒），然后通过 promiseObj.set_value(10) 设置共享状态的值。
5. 主线程通过 futureObj.get() 获取共享状态的值，并输出它。
6. 主线程等待新线程结束。

这种机制使得线程间的结果传递变得简单和直观，并且 std::future 和 std::promise 提供了异常传递的能力，增强了代码的健壮性。