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引言
最近因?yàn)轫?xiàng)目要求用c++，之前一直很討厭c++，沒(méi)辦法只能短時(shí)間彌補(bǔ)c++的知識(shí)，項(xiàng)目中要設(shè)計(jì)一個(gè)線程池，需要取線程池任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，這里涉及到c++的future關(guān)鍵字，在這里做個(gè)總結(jié)。
讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo)，不斷超越客戶的期望值來(lái)自于我們對(duì)這個(gè)行業(yè)的熱愛(ài)。我們立志把好的技術(shù)通過(guò)有效、簡(jiǎn)單的方式提供給客戶，將通過(guò)不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價(jià)值的長(zhǎng)期合作伙伴，公司提供的服務(wù)項(xiàng)目有：主機(jī)域名、網(wǎng)頁(yè)空間、營(yíng)銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、西鄉(xiāng)塘網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。
在C++的世界里，std::future是一種非常重要的工具，它讓我們能夠以異步的方式執(zhí)行代碼，并在需要的時(shí)候獲取結(jié)果。隨著C++11標(biāo)準(zhǔn)的引入，std::future成為了C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分，它為我們提供了強(qiáng)大的異步編程支持。
std::future,基本概念
std::future是C++的一種模板類，它代表了一個(gè)異步操作的結(jié)果。通過(guò)使用std::future，我們可以將一個(gè)異步操作封裝成一個(gè)對(duì)象，然后在需要的時(shí)候獲取結(jié)果。通常，std::future是與另一個(gè)線程協(xié)同工作的結(jié)果。
(1) 創(chuàng)建std::future對(duì)象
使用std::async函數(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)異步操作，并返回一個(gè)std::future對(duì)象：
std::future fut = std::async(std::launch::async, [](){ /* 執(zhí)行一些異步操作 */ }); 這里使用std::async啟動(dòng)了一個(gè)異步操作，并返回一個(gè)std::future對(duì)象。這個(gè)異步操作可以是任意的函數(shù)或可調(diào)用對(duì)象，而返回值則是該操作的返回值。
(2) 獲取std::future的結(jié)果
一旦異步操作完成，就可以通過(guò)調(diào)用std::future::get函數(shù)來(lái)獲取結(jié)果。例如：
int result = fut.get(); // 阻塞等待結(jié)果并獲取通過(guò)調(diào)用fut.get()來(lái)獲取異步操作的結(jié)果。如果結(jié)果還未就緒，調(diào)用get()將導(dǎo)致當(dāng)前線程阻塞，直到結(jié)果就緒為止。
(3) 異常處理
當(dāng)異步操作拋出異常時(shí)，我們可以使用std::future::get來(lái)獲取異常信息。例如：
try {
fut.get(); // 獲取結(jié)果并處理異常
} catch (const std::exception& e) {
// 處理異常情況
}通過(guò)調(diào)用fut.get()來(lái)獲取異步操作的結(jié)果。如果異步操作拋出了異常，那么這個(gè)異常將被傳遞給調(diào)用get()的線程，我們可以通過(guò)捕獲異常來(lái)處理這種情況。
舉個(gè)栗子
定義一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)類Task，它接受一個(gè)整數(shù)參數(shù)作為標(biāo)識(shí)符，并在執(zhí)行時(shí)計(jì)算該標(biāo)識(shí)符的兩倍值并返回。然后，我們創(chuàng)建了一個(gè)包含4個(gè)任務(wù)的vector，并使用std::async函數(shù)將每個(gè)任務(wù)提交到線程池中。每個(gè)任務(wù)返回一個(gè)std::future
#include
#include
#include
#include
// 定義一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)類
class Task {
public:
Task(int id) : id(id) {}
int operator()() {
// 執(zhí)行一些異步操作
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
return result = id * 2; // 計(jì)算結(jié)果
}
int getResult() const {
return result;
}
private:
int id; // 任務(wù)的標(biāo)識(shí)符
int result; // 計(jì)算結(jié)果
};
int main() {
// 創(chuàng)建一個(gè)包含4個(gè)任務(wù)的向量
std::vector tasks = {Task(1), Task(2), Task(3), Task(4)};
// 創(chuàng)建一個(gè)線程池，并提交任務(wù)到線程池
std::vector> futures;
for (auto& task : tasks) {
futures.push_back(std::async(std::launch::async, task));
}
// 遍歷未來(lái)的結(jié)果，并打印出來(lái)
for (auto& future : futures) {
std::cout << "Result: " << future.get() << std::endl; // 阻塞等待結(jié)果并獲取
}
return 0;
} 使用g++編譯執(zhí)行結(jié)果：因?yàn)閒uture實(shí)現(xiàn)使用了pthread，所有編譯要帶上-lpthread
總結(jié)
為什么關(guān)注 std::future呢？因?yàn)閟td::future 提供了一種高效的方式來(lái)處理異步操作，使得程序可以充分利用多核處理器和異步任務(wù)執(zhí)行的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)使用 std::future，可以更輕松地實(shí)現(xiàn)并發(fā)性和異步性，提高程序的性能和響應(yīng)能力。
std::future 作為 C++ 中異步編程的關(guān)鍵部分，其內(nèi)核實(shí)現(xiàn)涉及復(fù)雜的多線程和異步任務(wù)機(jī)制。理解其內(nèi)部原理對(duì)于編寫(xiě)高效、并發(fā)的程序至關(guān)重要。通過(guò)合理利用 std::future，能夠在保持代碼清晰易懂的同時(shí)，充分發(fā)揮異步編程的優(yōu)勢(shì)。
網(wǎng)頁(yè)名稱：C++之std::future：理解并掌握異步編程的利器
文章分享：http://fisionsoft.com.cn/article/cocggoe.html
