第九节、async、future、packaged_task、promise
本节内容需要包含头文件#include <future>
一、std::async、std::future创建后台任务并返回值
std::async是一个函数模板，用来启动一个异步任务，启动起来一个异步任务之后，它返回一个std::future对象，这个对象是个类模板。
什么叫“启动一个异步任务”？就是自动创建一个线程，并开始 执行对应的线程入口函数，它返回一个std::future对象，这个std::future对象中就含有线程入口函数所返回的结果，我们可以通过调用future对象的成员函数get()来获取结果。
“future”将来的意思，也有人称呼std::future提供了一种访问异步操作结果的机制，就是说这个结果你可能没办法马上拿到，但是在不久的将来，这个线程执行完毕的时候，你就能够拿到结果了，所以，大家这么理解：future中保存着一个值，这个值是在将来的某个时刻能够拿到。
std::future对象的get()成员函数会等待线程执行结束并返回结果，拿不到结果它就会一直等待，感觉有点像join()。但是，它是可以获取结果的。
std::future对象的wait()成员函数，用于等待线程返回，本身并不返回结果，这个效果和 std::thread 的join()更像。
#include <iostream>
#include <future>
using namespace std;
class A {
public:int mythread(int mypar) {
cout << mypar << endl;return mypar;}
};int mythread() {
cout << "mythread() start" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::chrono::milliseconds dura(5000);std::this_thread::sleep_for(dura);cout << "mythread() end" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;return 5;
}int main() {
A a;int tmp = 12;cout << "main" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::future<int> result1 = std::async(mythread);cout << "continue........" << endl;cout << result1.get() << endl; //卡在这里等待mythread()执行完毕，拿到结果//类成员函数std::future<int> result2 = std::async(&A::mythread, &a, tmp); //第二个参数是对象引用才能保证线程里执行的是同一个对象cout << result2.get() << endl;//或者result2.wait();cout << "good luck" << endl;return 0;
}
我们通过向std::async()传递一个参数，该参数是std::launch类型（枚举类型），来达到一些特殊的目的：
1、std::lunch::deferred：
（defer推迟，延期）表示线程入口函数的调用会被延迟，一直到std::future的wait()或者get()函数被调用时（由主线程调用）才会执行；如果wait()或者get()没有被调用，则不会执行。
实际上根本就没有创建新线程。std::launch::deferred意思时延迟调用，并没有创建新线程，是在主线程中调用的线程入口函数。
#include <iostream>
#include <future>
using namespace std;int mythread() {
cout << "mythread() start" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::chrono::milliseconds dura(5000);std::this_thread::sleep_for(dura);cout << "mythread() end" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;return 5;
}int main() {
cout << "main" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::future<int> result1 = std::async(std::launch::deferred ,mythread);cout << "continue........" << endl;cout << result1.get() << endl; //卡在这里等待mythread()执行完毕，拿到结果cout << "good luck" << endl;return 0;
}
永远都会先打印出continue…，然后才会打印出mythread() start和mythread() end等信息。
2、std::launch::async，在调用async函数的时候就开始创建新线程。
int main() {
cout << "main" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::future<int> result1 = std::async(std::launch::async ,mythread);cout << "continue........" << endl;cout << result1.get() << endl; cout << "good luck" << endl;return 0;
}
二、std::packaged_task：打包任务，把任务包装起来。
类模板，它的模板参数是各种可调用对象，通过packaged_task把各种可调用对象包装起来，方便将来作为线程入口函数来调用。
#include <thread>
#include <iostream>
#include <future>
using namespace std;int mythread(int mypar) {
cout << mypar << endl;cout << "mythread() start" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::chrono::milliseconds dura(5000);std::this_thread::sleep_for(dura);cout << "mythread() end" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;return 5;
}int main() {
cout << "main" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;//我们把函数mythread通过packaged_task包装起来//参数是一个int，返回值类型是intstd::packaged_task<int(int)> mypt(mythread);std::thread t1(std::ref(mypt), 1);t1.join();std::future<int> result = mypt.get_future(); //std::future对象里包含有线程入口函数的返回结果，这里result保存mythread返回的结果。cout << result.get() << endl;return 0;
}
可调用对象可由函数换成lambda表达式
int main() {
cout << "main" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::packaged_task<int(int)> mypt([](int mypar) {
cout << mypar << endl;cout << "mythread() start" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::chrono::milliseconds dura(5000);std::this_thread::sleep_for(dura);cout << "mythread() end" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;return 5;}); std::thread t1(std::ref(mypt), 1);t1.join();std::future<int> result = mypt.get_future(); //std::future对象里包含有线程入口函数的返回结果，这里result保存mythread返回的结果。cout << result.get() << endl;cout << "good luck" << endl;return 0;
}
packaged_task包装起来的可调用对象还可以直接调用，从这个角度来讲，packaged_task对象也是一个可调用对象
lambda的直接调用
int main() {
cout << "main" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::packaged_task<int(int)> mypt([](int mypar) {
cout << mypar << endl;cout << "mythread() start" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::chrono::milliseconds dura(5000);std::this_thread::sleep_for(dura);cout << "mythread() end" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;return 5;}); mypt(1);std::future<int> result = mypt.get_future();cout << result.get() << endl;
}
std::promise，类模板
我们能够在某个线程中给它赋值，然后我们可以在其他线程中，把这个值取出来
#include <thread>
#include <iostream>
#include <future>
using namespace std;void mythread(std::promise<int> &tmp, int clac) {
cout << "mythread() start" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;std::chrono::milliseconds dura(5000);std::this_thread::sleep_for(dura);cout << "mythread() end" << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;int result = clac;tmp.set_value(result); //结果保存到了tmp这个对象中return;
}vector<std::packaged_task<int(int)>> task_vec;int main() {
std::promise<int> myprom;std::thread t1(mythread, std::ref(myprom), 180);t1.join(); //在这里线程已经执行完了std::future<int> fu1 = myprom.get_future(); //promise和future绑定，用于获取线程返回值auto result = fu1.get();cout << "result = " << result << endl;
}
总结：通过promise保存一个值，在将来某个时刻我们通过把一个future绑定到这个promise上，来得到绑定的值
注意：使用thread时，必须 join() 或者 detach() 否则程序会报异常
小结：
我们学习这些东西的目的并不是，要把他们都用到实际开发中。
相反，如果我们能够用最少的东西写出一个稳定的，高效的多线程程序，更值得赞赏。
我们为了成长必须阅读一些高手写的代码，从而实现自己代码的积累；