C++ – 详解std::future

1 详解std::future

1.1 std::future

类模板std::future提供了一种访问异步操作结果的机制，这种异步操作可以是std::promise、std::packaged、std::async。

std::future这个名字起得就很有意思，字面上future就是未来的意思，而std::future表示在未来某个时间点（而不是立刻、马上、现在）获取异步操作的结果。

函数原型

template< class T > class future;
template< class T > class future<T&>;
template<> class future<void>;

1.2 获取std::future的成员函数

1.2.1 get

std::future的成员函数get函数用于获取异步操作的结果，它可以等待直到std::future获得有效结果并返回。

1.2.2 valid

std::future的成员函数valid函数用于检查future是否处于共享状态，在std::future没有调用get方法之前都是为true，如果调用了get方法则返回false。

1.2.3 wait

std::future的成员函数wait函数用于阻塞当前线程直到std::future的结果可用。

1.2.4 wait_for和wait_util

• wait_for：阻塞指定时间段等待结果可用
• wait_util：阻塞到某个时间点等待结果可用

wait_for和wait_util都返回以下返回值用于表示std::future的状态：

• std::future_status::deferred：异步操作还没有开始
• std::future_status::ready：异步操作已经完成
• std::future_status::timeout：异步操作超时

具体查询示例代码如下：

#include <chrono>
#include <future>
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std::chrono_literals;

int main()
{
    std::future<int> future = std::async(std::launch::async, []()
    {
        std::this_thread::sleep_for(3s);
        return 8;
    });

    std::cout << "waiting...\n";
    std::future_status status;

    do
    {
        switch (status = future.wait_for(1s); status)
        {
            case std::future_status::deferred:
                std::cout << "deferred\n";
                break;
            case std::future_status::timeout:
                std::cout << "timeout\n";
                break;
            case std::future_status::ready:
                std::cout << "ready!\n";
                break;
        }
    }
    while (status != std::future_status::ready);

    std::cout << "result is " << future.get() << '\n';
}

参考

• https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/future