C++11中std::async的使用详解

2023-08-02 12:02:04 59

C++11中的std::async是个模板函数。std::async异步调用函数，在某个时候以Args作为参数(可变长参数)调用Fn，无需等待Fn执行完成就可返回，返回结果是个std::future对象。Fn返回的值可通过std::future对象的get成员函数获取。一旦完成Fn的执行，共享状态将包含Fn返回的值并ready。

std::async有两个版本：

1.无需显示指定启动策略，自动选择，因此启动策略是不确定的，可能是std::launch::async，也可能是std::launch::deferred，或者是两者的任意组合，取决于它们的系统和特定库实现。

2.允许调用者选择特定的启动策略。

std::async的启动策略类型是个枚举类enumclasslaunch，包括：

1.std::launch::async：异步，启动一个新的线程调用Fn，该函数由新线程异步调用，并且将其返回值与共享状态的访问点同步。

2.std::launch::deferred：延迟，在访问共享状态时该函数才被调用。对Fn的调用将推迟到返回的std::future的共享状态被访问时(使用std::future的wait或get函数)。

参数Fn：可以为函数指针、成员指针、任何类型的可移动构造的函数对象(即类定义了operator()的对象)。Fn的返回值或异常存储在共享状态中以供异步的std::future对象检索。

参数Args：传递给Fn调用的参数，它们的类型应是可移动构造的。

返回值：当Fn执行结束时，共享状态的std::future对象准备就绪。std::future的成员函数get检索的值是Fn返回的值。当启动策略采用std::launch::async时，即使从不访问其共享状态，返回的std::future也会链接到被创建线程的末尾。在这种情况下，std::future的析构函数与Fn的返回同步。

std::future介绍参考：https://www.nhooo.com/article/179229.htm

详细用法见下面的测试代码，下面是从其他文章中copy的测试代码，部分作了调整，详细内容介绍可以参考对应的reference：

#include"future.hpp"
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

namespacefuture_{

///////////////////////////////////////////////////////////
//reference:http://www.cplusplus.com/reference/future/async/
inttest_async_1()
{
autois_prime=[](intx){
std::cout<<"Calculating.Please,wait...\n";
for(inti=2;ifut=std::async(is_prime,313222313);

std::cout<<"Checkingwhether313222313isprime.\n";
//...

boolret=fut.get();//waitsforis_primetoreturn
if(ret)std::cout<<"Itisprime!\n";
elsestd::cout<<"Itisnotprime.\n";

return0;
}

///////////////////////////////////////////////////////////
//reference:http://www.cplusplus.com/reference/future/launch/
inttest_async_2()
{
autoprint_ten=[](charc,intms){
for(inti=0;i<10;++i){
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(ms));
std::cout<foo=std::async(std::launch::async,print_ten,'*',100);
std::futurebar=std::async(std::launch::async,print_ten,'@',200);
//async"get"(waitforfooandbartobeready):
foo.get();//注：注释掉此句，也会输出'*'
bar.get();
std::cout<<"\n\n";

std::cout<<"withlaunch::deferred:\n";
foo=std::async(std::launch::deferred,print_ten,'*',100);
bar=std::async(std::launch::deferred,print_ten,'@',200);
//deferred"get"(performtheactualcalls):
foo.get();//注：注释掉此句，则不会输出'**********'
bar.get();
std::cout<<'\n';

return0;
}

///////////////////////////////////////////////////////////
//reference:https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/async
std::mutexm;

structX{
voidfoo(inti,conststd::string&str){
std::lock_guardlk(m);
std::cout<lk(m);
std::cout<lk(m);
std::cout<
intparallel_sum(RandomItbeg,RandomItend)
{
autolen=end-beg;
if(len<1000)
returnstd::accumulate(beg,end,0);

RandomItmid=beg+len/2;
autohandle=std::async(std::launch::async,parallel_sum,mid,end);
intsum=parallel_sum(beg,mid);
returnsum+handle.get();
}

inttest_async_3()
{
std::vectorv(10000,1);
std::cout<<"Thesumis"<foo(42,"Hello")withdefaultpolicy:
//mayprint"Hello42"concurrentlyordeferexecution
autoa1=std::async(&X::foo,&x,42,"Hello");
//Callsx.bar("world!")withdeferredpolicy
//prints"world!"whena2.get()ora2.wait()iscalled
autoa2=std::async(std::launch::deferred,&X::bar,x,"world!");
//CallsX()(43);withasyncpolicy
//prints"43"concurrently
autoa3=std::async(std::launch::async,X(),43);
a2.wait();//prints"world!"
std::cout<resultFromDB=std::async(std::launch::async,fetchDataFromDB,"Data");

//FetchDatafromFile
std::stringfileData=fetchDataFromFile("Data");

//FetchDatafromDB
//Willblocktilldataisavailableinfutureobject.
std::stringdbData=resultFromDB.get();

//GetEndTime
autoend=system_clock::now();
autodiff=duration_cast(end-start).count();
std::cout<<"TotalTimeTaken="<声明：本文内容来源于网络，版权归原作者所有，内容由互联网用户自发贡献自行上传，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容，欢迎发送邮件至：czq8825#qq.com（发邮件时，请将#更换为@）进行举报，并提供相关证据，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。

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