C++11中promisefuture如何使用
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std::promise 类介绍
promise 对象可以保存某一类型 T 的值,该值可被 future 对象读取(可能在另外一个线程中),因此 promise 也提供了一种线程同步的手段。在 promise 对象构造时可以和一个共享状态(通常是std::future)相关联,并可以在相关联的共享状态(std::future)上保存一个类型为 T 的值。
可以通过 get_future 来获取与该 promise 对象相关联的 future 对象,调用该函数之后,两个对象共享相同的共享状态(shared state)
promise 对象是异步 Provider,它可以在某一时刻设置共享状态的值。
future 对象可以异步返回共享状态的值,或者在必要的情况下阻塞调用者并等待共享状态标志变为 ready,然后才能获取共享状态的值。
下面以一个简单的例子来说明上述关系
#include// std::cout#include // std::ref#include // std::thread#include // std::promise, std::futurevoid print_int(std::future & fut) {int x = fut.get(); // 获取共享状态的值.std::cout << "value: " << x << '\n'; // 打印 value: 10.}int main () { std::promise prom; // 生成一个 std::promise 对象.std::future fut = prom.get_future(); // 和 future 关联.std::thread t(print_int, std::ref(fut)); // 将 future 交给另外一个线程t.prom.set_value(10); // 设置共享状态的值, 此处和线程t保持同步. t.join();return 0; }
std::promise 构造函数
default (1) | promise(); |
---|---|
with allocator (2) | template |
copy [deleted] (3) | promise (const promise&) = delete; |
move (4) | promise (promise&& x) noexcept; |
默认构造函数,初始化一个空的共享状态。
带自定义内存分配器的构造函数,与默认构造函数类似,但是使用自定义分配器来分配共享状态。
拷贝构造函数,被禁用。
移动构造函数。
另外,std::promise 的 operator= 没有拷贝语义,即 std::promise 普通的赋值操作被禁用,operator= 只有 move 语义,所以 std::promise 对象是禁止拷贝的。
例子:
#include// std::cout#include // std::thread#include // std::promise, std::futurestd::promise prom;void print_global_promise () { std::future fut = prom.get_future();int x = fut.get(); std::cout << "value: " << x << '\n'; }int main () { std::thread th2(print_global_promise); prom.set_value(10); th2.join(); prom = std::promise (); // prom 被move赋值为一个新的 promise 对象.std::thread th3 (print_global_promise); prom.set_value (20); th3.join(); return 0; }
std::promise::get_future 介绍
该函数返回一个与 promise 共享状态相关联的 future 。返回的 future 对象可以访问由 promise 对象设置在共享状态上的值或者某个异常对象。只能从 promise 共享状态获取一个 future 对象。在调用该函数之后,promise 对象通常会在某个时间点准备好(设置一个值或者一个异常对象),如果不设置值或者异常,promise 对象在析构时会自动地设置一个 future_error 异常(broken_promise)来设置其自身的准备状态。上面的例子中已经提到了 get_future,此处不再重复。
std::promise::set_value 介绍
generic template (1) | void set_value (const T& val); void set_value (T&& val); |
---|---|
specializations (2) | void promise |
设置共享状态的值,此后 promise 的共享状态标志变为 ready.
std::promise::set_exception 介绍
为 promise 设置异常,此后 promise 的共享状态变标志变为 ready,例子如下,线程1从终端接收一个整数,线程2将该整数打印出来,如果线程1接收一个非整数,则为 promise 设置一个异常(failbit) ,线程2 在std::future::get 是抛出该异常。
#include// std::cin, std::cout, std::ios#include // std::ref#include // std::thread#include // std::promise, std::future#include // std::exception, std::current_exceptionvoid get_int(std::promise & prom) {int x; std::cout << "Please, enter an integer value: "; std::cin.exceptions (std::ios::failbit); // throw on failbittry { std::cin >> x; // sets failbit if input is not int prom.set_value(x); } catch (std::exception&) { prom.set_exception(std::current_exception()); } }void print_int(std::future & fut) {try {int x = fut.get(); std::cout << "value: " << x << '\n'; } catch (std::exception& e) { std::cout << "[exception caught: " << e.what() << "]\n"; } }int main () { std::promise prom; std::future fut = prom.get_future(); std::thread th2(get_int, std::ref(prom)); std::thread th3(print_int, std::ref(fut)); th2.join(); th3.join();return 0; }
std::promise::set_value_at_thread_exit 介绍
设置共享状态的值,但是不将共享状态的标志设置为 ready,当线程退出时该 promise 对象会自动设置为 ready。如果某个 std::future 对象与该 promise 对象的共享状态相关联,并且该 future 正在调用 get,则调用 get 的线程会被阻塞,当线程退出时,调用 future::get 的线程解除阻塞,同时 get 返回 set_value_at_thread_exit 所设置的值。注意,该函数已经设置了 promise 共享状态的值,如果在线程结束之前有其他设置或者修改共享状态的值的操作,则会抛出 future_error( promise_already_satisfied )。
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文章名称:C++11中promisefuture如何使用
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