std::future

• 提供了一種訪問異步操作結(jié)果的機制；
• 可以從將來時間獲取結(jié)果，可以通過查詢狀態(tài)獲知執(zhí)行情況，也可以阻塞獲取異步執(zhí)行的結(jié)果

  enum class future_status {    // names for timed wait function returns
      ready,//異步操作已經(jīng)完成 
      timeout,//異步操作超時
      deferred//異步操作還沒開始 
  };
  

• future的結(jié)果獲取或狀態(tài)查詢有如下四種方法：

_Ty get();//一直等待條件變量通知，將結(jié)果返回
void wait() const;//一直等待條件變量通知
_Future_status wait_for;//等待時間段，調(diào)用條件變量的wait_for()，根據(jù)條件變量的返回結(jié)果來返回
_Future_status wait_until;//等待到一個絕對時間點

std::promise

• promise中 構(gòu)造和賦值運算符是被禁用的，保留了右值引用的構(gòu)造和移動賦值；
• 提供了異步操作結(jié)果的存儲，和future對應(yīng)；
• 可以將可執(zhí)行的對象委托給promise異步或同步執(zhí)行，并保證再結(jié)果執(zhí)行結(jié)束后，可以通過promise中獲取的future，去promise對象中獲取執(zhí)行結(jié)果

  promise(promise&& _Other) _NOEXCEPT;
  promise& operator=(promise&& _Other) _NOEXCEPT
  promise(const promise&) = delete;
  promise& operator=(const promise&) = delete;
  

• 成員函數(shù)介紹

  void swap(promise& _Other) _NOEXCEPT; //交換引用的狀態(tài)
  future<_Ty> get_future();//獲取和promise共同引用同一個狀態(tài)的future
  void set_value(const _Ty& _Val);//設(shè)置引用狀態(tài)的值，此后狀態(tài)標志變?yōu)閞eady,通知互斥變量可用,future返回值
  void set_value_at_thread_exit(const _Ty& _Val);//設(shè)置引用狀態(tài)的值，不將狀態(tài)標志設(shè)置為ready，等待線程結(jié)束（如果已經(jīng)被設(shè)置過值，會拋異常future_errc::promise_already_satisfied）
  void set_exception(_XSTD exception_ptr _Exc);//設(shè)置異常，將狀態(tài)標志ready置為true
  

std::packaged_task

• packaged_task 本質(zhì)是對promise的封裝

• 封裝了可執(zhí)行對象和對象執(zhí)行結(jié)果

• 獲取promise對應(yīng)的future，作為獲取值的依據(jù)

• 構(gòu)造函數(shù)需要顯示調(diào)用

  template<class _Fty2,
    class = typename enable_if<
    !is_same<typename decay<_Fty2>::type, _Myt>::value>::type>
    explicit packaged_task(_Fty2&& _Fnarg)
    : _MyPromise(new _MyStateType(_STD forward<_Fty2>(_Fnarg)))
  { // construct from rvalue function object
  }
  

• 和promise類似，只不過promise是對引用狀態(tài)的狀態(tài)和結(jié)果的保存和設(shè)置，pakaged_task是對引用狀態(tài)內(nèi)使用函數(shù)的設(shè)置；

std::async

• async將異步操作封裝起來

• 根據(jù)入?yún)㈩愋蛣?chuàng)建不同的任務(wù)，包括創(chuàng)建異步執(zhí)行、推遲執(zhí)行和同步執(zhí)行操作；

• 推遲的異步操作需要future.wait()觸發(fā)并等待執(zhí)行結(jié)束；

• 類型如下

  enum class launch { // names for launch options passed to async
      async = 0x1,
      deferred = 0x2
      };
  

• 本質(zhì)為在創(chuàng)建可執(zhí)行的異步任務(wù)（packaged_task的功能）外，增加任務(wù)的開啟方式的處理；

  • 是個語法糖；
  • 是整合了packaged_task的操作過程；
  • 等價于創(chuàng)建任務(wù)+任務(wù)執(zhí)行方式選；

• Demo如下：

  #include <iostream>
  #include <vector>
  #include <algorithm>
  #include <numeric>
  #include <future>
  #include <string>
  #include <mutex>
  std::mutex m;
  struct X {
    void foo(int i, const std::string& str) {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
        std::cout << str << ' ' << i << '\n';
    }
    void bar(const std::string& str) {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
        std::cout << str << '\n';
    }
    int operator()(int i) {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
        std::cout << i << '\n';
        return i + 10;
    }
  };
  
  template <typename RandomIt>
  int parallel_sum(RandomIt beg, RandomIt end)
  {
    auto len = end - beg;
    if (len < 1000)
        return std::accumulate(beg, end, 0);
    RandomIt mid = beg + len / 2;
    auto handle = std::async(std::launch::async,
        parallel_sum<RandomIt>, mid, end);
    int sum = parallel_sum(beg, mid);
    return sum + handle.get();
  }
  
  int main()
  {
    std::vector<int> v(10000, 1);
    std::cout << "The sum is " << parallel_sum(v.begin(), v.end()) << '\n';
    X x;
    // Calls (&x)->foo(42, "Hello") with default policy:
    // may print "Hello 42" concurrently or defer execution
    auto a1 = std::async(&X::foo, &x, 42, "Hello");
    // Calls x.bar("world!") with deferred policy
    // prints "world!" when a2.get() or a2.wait() is called
    auto a2 = std::async(std::launch::deferred, &X::bar, x, "world!");
    // Calls X()(43); with async policy
    // prints "43" concurrently
    auto a3 = std::async(std::launch::async, X(), 43);
    a2.wait();                     // prints "world!"
    std::cout << a3.get() << '\n'; // prints "53"
  } // if a1 is not done at this point, destructor of a1 prints "Hello 42" here
  

類圖如下

【。。?！?/p>