C++中使用Future和Promise实现线程间数据传递

# 1. 简介

## 1.1 介绍Future和Promise概念
## 1.2 目标与意义
## 1.3 本文结构概述

# 2. Future与Promise详解

在本章节中，我们将深入探讨Future和Promise在C++中的具体概念、用法以及它们之间的关系。让我们逐步了解它们各自的作用和如何结合起来实现线程间数据传递。

# 3. 使用Future和Promise传递数据

在并发编程中，线程间的数据传递是一个常见的需求。Future和Promise能够帮助我们实现这一目标，让线程之间能够方便地传递数据，实现异步操作。本章将详细讨论如何使用Future和Promise在C++中传递数据，并介绍相关的错误处理和异常情况处理方法。

#### 3.1 线程间数据传递的需求

在实际开发中，我们经常需要在不同的线程中传递数据。比如一个线程计算了结果，另一个线程需要使用这个结果进行后续操作，这时就需要一种机制来传递数据。Future和Promise提供了一种便捷且高效的方式来实现线程间数据传递，避免了显式的线程同步机制，简化了代码逻辑。

#### 3.2 如何使用Future和Promise在C++中传递数据

在C++中，我们首先需要创建一个Promise对象，通过Promise对象获取一个Future对象，然后在一个线程中使用Promise设置值，另一个线程中通过Future获取该值。这种方式实现了数据的传递，同时也保证了数据的线程安全性。

#include <iostream>
#include <future>

int calculateSquare(int x) {
    return x * x;
}

int main() {
    std::promise<int> prom;
    std::future<int> fut = prom.get_future();

    std::thread t([&prom](){
        int result = calculateSquare(10);
        prom.set_value(result);
    });

    int squareValue = fut.get();
    std::cout << "The square value is: " << squareValue << std::endl;

    t.join();

    return 0;
}

上面的代码展示了一个简单的例子，通过Future和Promise在不同线程中传递计算结果。Promise对象设置了计算结果，Future对象获取了这个结果并输出。这种方法实现了线程间的数据传递，可以在实际项目中灵活运用。

#### 3.3 错误处理与异常情况

当使用Future和Promise传递数据时，我们也需要考虑错误处理及异常情况。Promise对象可以通过set_exception方法设置异常，这样Future对象在获取结果时会抛出异常，我们可以通过try-catch语句捕获这些异常，进行相应的处理。

std::promise<int> prom;
std::future<int> fut = prom.get_future();

std::thread t([&prom](){
    try {
        throw std::runtime_error("An error occurred");
    } catch (...) {
        prom.set_exception(std::current_exception());
    }
});

try {
    fut.get();
} catch (std::exception& e) {
    std::cout << "Exception caught: " << e.what() << std::endl;
}

t.join();