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std::async和std::future
std::async()是一個接受回調函數或函數對象作爲參數的函數模板，並可以異步執行它們。通過這個異步接口可以很方便的獲取線程函數的執行結果，std::async會自動創建一個線程去調用線程函數，它返回一個std::future。
std::future中存儲了線程函數返回的結果，當我們需要線程函數的結果時，直接從future中獲取。std::async首先解耦了線程的創建和執行，使得我們可以在需要的時候獲取異步操作的結果；其次它還提供了線程的創建策略（比如可以通過延遲加載的方式去創建線程），可以以多種方式去創建線程。
template<class Fn, class... Args>
future<typename result_of<Fn(Args...)>::type> async(launch policy, Fn&& fn, Args&&...args);12
std::async中的第一個參數是啓動策略，它控制std::async的異步行爲，共有三類：
std::launch::async：立即開始執行線程
std::launch::deferred：調用get()函數時纔開始執行線程
std::launch::async | std::launch::deferred：默認行爲。有了這個啓動策略，它可以異步運行或不運行，這取決於系統的負載，但我們無法控制它。
#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>
int func()
{
std::cout << "run async" << std::endl;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
return 1;
}
int main()
{
auto handle = std::async(std::launch::async, func);
// 用deferred輸出結果順序將會不同
//auto handle = std::async(std::launch::deferred, func);
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
std::cout << "do something" << std::endl;
std::cout << handle.get() << std::endl;
return 0;
}
輸出結果：
run async
do something
1123456789101112131415161718192021222324252627
可以看到，std::async異步執行了func函數，並且能夠通過handle獲取到func函數的返回值。
返回值handle實際上是std::future模板類對象，可使用std::future::get獲取結果，如果調用過程中，任務尚未完成，則主線程阻塞至任務完成。也可使用std::future::wait_for等待結果返回，wait_for可設置超時時間，如果在超時時間之內任務完成，則返回std::future_status::ready狀態；如果在超時時間之內任務尚未完成，則返回std::future_status::timeout狀態。更加詳細的用法參考：https://blog.csdn.net/watson2016/article/details/52860797
std::promise
promise 對象可以保存某一類型 T 的值，該值可被 future 對象讀取。可以通過 get_future 來獲取與該 promise 對象相關聯的 future 對象，調用該函數之後，兩個對象共享相同的共享狀態(shared state)。
#include <iostream>
#include <functional>
#include <thread>
#include <future>
void func(std::promise<int>& pro){
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(2000));
pro.set_value(10); // 設置值
}
int main()
{
std::promise<int> pro;
std::thread t(func, std::ref(pro));
std::future<int> fut = pro.get_future();
std::cout << fut.get() << std::endl; // 10，調用get函數等待pro設置值
t.join();
return 0;
}123456789101112131415161718192021
另外std::promise還提供了set_exception函數，讓future對象的get函數拋出異常；提供set_value_at_thread_exit用於在線程退出時設置值，也就是說直到線程退出get阻塞纔會結束，並且std::promise對象不能在線程結束前被釋放。
std::packaged_task
std::packaged_task 和 std::promise很類似，不過他包裝一個可調用的對象而不是類型對象，並且允許異步獲取該可調用對象產生的結果。
int func(int from, int to) {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
return from - to;
}
int main()
{
std::packaged_task<int(int, int)> task(func);
std::future<int> ret = task.get_future();
std::thread th(std::move(task), 10, 5);
std::cout << ret.get() << std::endl; // 5,調用get函數等待func的返回值
th.join();
return 0;
}1234567891011121314151617
valid函數，判斷是否有效，對於由默認構造函數生成的 packaged_task 對象，該函數返回 false：
std::future<int> launcher(std::packaged_task<int(int)>& tsk, int arg)
{
if (tsk.valid()) { // 無效返回false
std::future<int> ret = tsk.get_future();
std::thread(std::move(tsk), arg).detach();
return ret;
}
else return std::future<int>();
}
int main()
{
std::packaged_task<int(int)> tsk; // 沒有給packaged_task初始化
std::future<int> fut = launcher(tsk, 25);
if (fut.valid()) // 無效返回false
{
std::cout << << fut.get() << std::endl;
}
return 0;
}1234567891011121314151617181920212223
std::packaged_task還提供了reset函數，用於重置std::packaged_task狀態，讓他能夠再次調用；提供make_ready_at_thread_exit函數，直到線程退出get阻塞纔會結束，而不是可調用對象結束時。
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作者：WizardtoH
原文：https://blog.csdn.net/WizardtoH/article/details/81635669