C++是一种广泛使用的编程语言，以其高效和可靠的代码而著名。多线程和异步编程是C++中最重要的特性之一，允许程序执行多个任务而无需等待其完成。但是，当你需要等待多个异步任务完成时，如何优雅地实现这个需求呢？

C++ 11引入了一个方便的工具--std::future。它允许你异步调用函数并等待结果。当你异步调用函数时，std::future会返回一个代表未来结果的对象。你可以通过特定的模板函数get()从std::future中获取返回值，如果函数没有返回值，可以使用wait()等待异步任务完成。

例如，以下函数将返回std::future，该异步调用将返回参数值的平方：

std::future<int> getSquareAsync(int n){
  return std::async(std::launch::async, [] (int n) {
    return n * n;
  }, n);
}

你可以通过以下方式等待异步任务完成并获取结果：

auto future = getSquareAsync(5);
future.wait();
int result = future.get();

上述示例中，首先通过getSquareAsync()异步调用返回一个std::future对象，然后立即调用wait()等待任务完成。最后，通过future.get()获取结果，此时该函数已经完成括号内的操作并返回了结果。

但是，当需要等待多个异步任务完成时，情况会变得更加复杂。C++ 11中的std::future和std::promise可以解决单个异步任务的等待，但不适用于多个任务的等待。

C++ 14引入了一个新的工具--std::when_all()--用于等待多个异步任务的完成。std::when_all()接受一个包含多个std::future对象的vector，它会等待所有的异步任务完成，并将所有的结果捆绑在一个std::future >对象中返回。

考虑以下示例，其中有两个异步任务分别计算5的平方和7的平方：

std::future<int> future1 = std::async(std::launch::async, [] { return 5 * 5; });
std::future<int> future2 = std::async(std::launch::async, [] { return 7 * 7; });
std::vector<std::future<int>> futures;
futures.push_back(std::move(future1));
futures.push_back(std::move(future2));
std::future<std::vector<int>> result = std::when_all(futures.begin(), futures.end());

在这个例子中，首先异步调用两个函数分别计算5的平方和7的平方。然后，将两个std::future对象放入一个vector中，并使用std::when_all()等待它们完成。该函数返回一个std::future >对象，其中包含两个异步任务的结果。

在整个异步编程的过程中，需要注意的是，必须小心避免出现竞争条件和死锁问题。此外，还需要仔细考虑异步任务的数量和优先级，以保证程序的性能和可维护性。

总之，C++中的std::future、std::promise和std::when_all()是实现多个异步任务等待的重要工具，对于需要并发执行多个任务的程序来说，这些工具至关重要。在使用时需要小心处理，以确保程序的高效性和可靠性。

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