c++ future类

时间: 2023-12-03 12:10:12 浏览: 135

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，则它可以正确地在C++11标准库中，`std::future`是一个重要的工具，用于处理异步编程。它提供了一种方式来获取在另一个线程或者异步操作中计算的结果，确保了线程安全的数据访问。`std::future`的核心特性是它引用的共享状态是唯一的，不允许与其他异步返回的对象共享，这与`std::shared_future`不同。 **构造与析构** 1. **默认构造函数**：创建一个无效的`std::future`对象，不与任何共享状态关联。 2. **禁止拷贝构造**：防止意外创建多个`std::future`对象指向相同的共享状态。 3. **移动构造**：允许通过移动语义将有效`std::future`对象的控制权转移给新对象。 **成员函数** 1. **get函数**： - 返回共享状态中的值，如果还未准备好，会阻塞当前线程直至结果可用。 - 对于`std::future<void>`，get()不返回任何值，但仍然等待共享状态就绪并释放。 - 调用一次get()后，future对象变为无效，不能再调用get()。 2. **operator=**： - 禁止拷贝赋值，防止意外修改已使用的未来。 - 支持移动赋值，允许将有效的未来转移到另一个对象，释放原对象的共享状态。 3. **share函数**： - 转换为`std::shared_future`，允许多个对象共享同一个未来，不会使原`std::future`无效。 4. **valid函数**： - 检查future是否有效，即是否与共享状态关联。 5. **wait函数**： - 阻塞当前线程直至共享状态就绪。 6. **wait_for函数**： - 指定时间间隔等待，返回等待的状态（ready、timeout或deferred）。 7. **wait_until函数**： - 指定时间点等待，返回等待的状态。 **使用示例** ```cpp #include <future> #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> // 异步函数 int async_function() { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟耗时操作 return 42; // 返回结果 } int main() { // 创建异步任务 std::future<int> fut = std::async(std::launch::async, async_function); // 在主函数中，主线程可以做其他事情 std::cout << "Doing something else..." << std::endl; // 获取异步结果，会阻塞直到结果可用 int result = fut.get(); std::cout << "Result: " << result << std::endl; return 0; } ``` 在这个例子中，`std::async`创建了一个异步任务，返回的`std::future<int>`对象可以在适当的时候获取`async_function()`的返回值。`get()`会阻塞直到异步任务完成，然后返回结果。总结，`std::future`是C++11中实现异步编程的关键组件，它提供了安全且方便的方式来获取异步操作的结果，确保了线程间的正确同步。理解并熟练使用`std::future`能够帮助开发者编写出更高效、更健壮的多线程程序。

C++中的std::future类是用于异步计算的一种机制。它可以使用异步方式计算某个值，并在需要时获取该值。在使用std::future的情况下，您可以在一个线程中启动一个异步操作，在另一个线程中获取其结果，从而实现并行计算。 std::future类通常与std::promise类一起使用。std::promise类可以设置一个值或异常，而std::future类可以获取该值或异常。当promise设置值或异常时，与之相关联的future就可以获取它。使用std::future类时，您可以通过使用std::async函数来启动一个异步操作。std::async函数会返回一个std::future对象，您可以使用该对象获取异步操作的结果。以下是std::future类的一些常用方法： - get()：获取异步操作的结果。如果异步操作尚未完成，则get()方法会阻塞当前线程，直到异步操作完成并返回结果。 - valid()：检查std::future对象是否与异步操作相关联。如果std::future对象未与异步操作相关联，则valid()方法返回false。 - wait()：等待异步操作完成。如果异步操作尚未完成，则wait()方法会阻塞当前线程，直到异步操作完成。 - wait_for()：等待异步操作完成或超时。如果异步操作尚未完成，则wait_for()方法会阻塞当前线程，直到异步操作完成或指定的时间已过。总之，std::future类是一个非常有用的类，可以帮助您实现并行计算。

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