C++11 中std::promise 介绍

2023-08-02 01:51:04 61

前面两讲《C++11并发指南二(std::thread详解)》，《C++11并发指南三(std::mutex详解)》分别介绍了std::thread和std::mutex，相信读者对C++11中的多线程编程有了一个最基本的认识，本文将介绍C++11标准中头文件里面的类和相关函数。

头文件中包含了以下几个类和函数：

Providers类：std::promise,std::package_task
Futures类：std::future,shared_future.
Providers函数：std::async()
其他类型：std::future_error,std::future_errc,std::future_status,std::launch.

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(sharedstate)

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::future

voidprint_int(std::future&fut){
intx=fut.get();//获取共享状态的值.
std::cout<<"value:"<prom;//生成一个std::promise对象.
std::futurefut=prom.get_future();//和future关联.
std::threadt(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();
return0;
}

std::promise构造函数

default(1)	promise();
withallocator(2)	templatepromise(allocator_arg_taa,constAlloc&alloc);
copy[deleted](3)	promise(constpromise&)=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::future

std::promiseprom;

voidprint_global_promise(){
std::futurefut=prom.get_future();
intx=fut.get();
std::cout<<"value:"<();//prom被move赋值为一个新的promise对象.

std::threadth2(print_global_promise);
prom.set_value(20);
th2.join();

return0;
}

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

generictemplate(1)	voidset_value(constT&val); voidset_value(T&&val);
specializations(2)	voidpromise::set_value(R&val);//whenTisareferencetype(R&) voidpromise::set_value(void);//whenTisvoid

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_exception

voidget_int(std::promise&prom){
intx;
std::cout<<"Please,enteranintegervalue:";
std::cin.exceptions(std::ios::failbit);//throwonfailbit
try{
std::cin>>x;//setsfailbitifinputisnotint
prom.set_value(x);
}catch(std::exception&){
prom.set_exception(std::current_exception());
}
}

voidprint_int(std::future&fut){
try{
intx=fut.get();
std::cout<<"value:"<prom;
std::futurefut=prom.get_future();

std::threadth1(get_int,std::ref(prom));
std::threadth2(print_int,std::ref(fut));

th1.join();
th2.join();
return0;
}

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)。

std::promise::swap介绍

交换promise的共享状态。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

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