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深入理解C++中的Promise和Future技术

2023-06-28 19:58:43 深夜i -- --

C++ Promise Future 技术理解

C++中的Promise和Future技术是多线程编程中非常重要的一种技术。它们可以用来充分利用CPU多核特性，提高程序性能。本文将深入介绍C++中的Promise和Future技术，帮助读者更好地理解和应用这种技术。

Promise和Future是C++11中的两个新的标准库类，它们分别表示一个异步操作的结果创建和获取。Promise表示异步操作的结果的创建，而Future表示异步操作的结果的获取。

使用Promise和Future技术时，程序员可以将一个耗时的计算任务交给另外一个线程去执行。执行线程通过Promise对象创建结果，而任务线程则通过Future对象来获取这个结果。这种异步计算的方式非常有用，特别是在批量数据处理和图像渲染等场景中可以大大提高程序的执行效率。

Promise和Future对象之间的通信是通过共同的状态（state）来完成的。在Promise对象中，状态表示异步操作的结果在某一时刻的状态，可以是未完成、成功或失败等。在Future对象中，状态表示异步操作结果的状态，可以是就绪或等待中等。当状态被改变时，Promise和Future对象将相应地通知对方，并共享异步操作的结果。

在C++11中，创建Promise对象和Future对象的方式非常简单。首先，需要包含头文件，然后直接声明一个Promise对象，该对象可以通过调用get_future()方法创建一个对应的Future对象，如下所示：


std::promise<int> promiseObject;
std::future<int> futureObject = promiseObject.get_future();

创建Promise对象和Future对象之后，我们可以使用std::async()函数异步计算一个结果，并通过Promise对象将结果传递给一个Future对象。使用std::async()函数时，需要传入一个可调用对象，该对象将在异步线程中执行，如下所示：


std::future<int> futureResult = std::async(std::launch::async, []() return 42; );

在这个例子中，我们创建了一个返回整数42的可调用对象，并通过std::async()函数将该对象传入一个异步线程中执行。异步线程通过Future对象获取该计算结果。

当异步计算完成后，Promise对象将这个结果设置为成功状态，Future对象可以通过调用get()方法获取这个结果。get()方法将等待Promise对象设置结果的完成状态，然后获取结果并返回。如下所示：


int result = futureResult.get();

在C++11标准中，Promise和Future技术是多线程编程中非常重要的一种技术。它们提供了异步计算的机制，使得程序员可以更好地利用多核CPU，并提高程序的性能。当您需要在C++中进行多线程编程时，Promise和Future技术是您必须掌握的一种技术。

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