C++中如何使用std::async实现并发编程

# 1. 并发编程概述
- 1.1 什么是并发编程
- 1.2 并发编程的优势与应用场景
- 1.3 C++中支持并发编程的工具介绍

在本章中，我们将介绍并发编程的基本概念，探讨并发编程的优势和应用场景，以及C++中用于实现并发编程的一些工具。让我们一起来深入了解并发编程的相关知识。

# 2. std::async的基本用法

- 2.1 std::async的概念和特点
- 2.2 使用std::async创建异步任务
- 2.3 获取异步任务的结果

在C++中，std::async是一个非常方便的工具，用于创建异步任务。通过std::async，我们可以在程序中实现并发操作，提高程序的执行效率和响应速度。下面将介绍std::async的基本用法，让我们一起来看看吧。

# 3. std::async的参数与返回值

在并发编程中，std::async函数是一个非常有用的工具，可以用来创建异步任务并获取任务的结果。在本章节中，我们将重点讨论std::async的参数传递方式、多个std::async任务的返回值处理以及异步任务的异常处理方法。

**3.1 std::async的参数传递方式**

在使用std::async创建异步任务时，需要注意参数的传递方式。std::async的参数传递方式有两种：按值传递和按引用传递。

- 按值传递：

  #include <iostream>
  #include <future>
  int add(int a, int b) {
      return a + b;
  }

  int main() {
      int x = 5, y = 3;
      auto result = std::async(add, x, y);
      std::cout << "Result: " << result.get() << std::endl;
      return 0;
  }

在上面的例子中，add函数的参数是按值传递的，传入的参数x和y会被复制到异步任务中进行计算。

- 按引用传递：

  #include <iostream>
  #include <future>
  void increment(int& value) {
      value++;
  }

  int main() {
      int num = 5;
      auto result = std::async(increment, std::ref(num));
      result.get();
      std::cout << "Incremented value: " << num << std::endl;
      return 0;
  }

在这个例子中，increment函数的参数是按引用传递的，需要使用std::ref()将参数包装成引用传递给异步任务。

**3.2 多个std::async任务的返回值处理**

当需要处理多个异步任务的返回值时，可以使用std::async的std::future来获取每个任务的结果，并在需要时调用get()方法获取结果。

#include <iostream>
#include <future>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int subtract(int a, int b) {
    return a - b;
}

int main() {
    std::future<int> result_add = std::async(add, 10, 5);
    std::future<int> result_subtract = std::async(subtract, 10, 5);

    std::cout