C++多線程之旅-future等待事件

目錄

• • • 前言
    • future
    • 總結

前言

前一篇文章講到了關于

condition_variable

的使用，但是這種方法太過于底層了，不是很方面，而且需要對調用方進行操作。這樣對于程式員來說太過于麻煩，引入一個全新的接口，讓被調用的線程自動進行，調用線程直接調用結果就行。這就是C++引入的

future()類

，而且這種方式可以在不同線程之間傳遞資料。

我們首先假設情況現在有兩個線程，線程A等待線程B執行結果，線程B執行完成之後将結果傳回給線程A。之前在

condition_variable

裡面是線上程外定義一個全局變量，但是這樣會導緻資料不安全有洩露的風險。

future

首先看一個例子：

string fun_1()  {
    return "123";
}

int main() {
    auto x = async(fun_1);
    cout << "456";
    cout << x.get();
}
           

此時x擷取到的是

future<string>

類型，然後在調用.get()函數獲得其中包含的值。而且線程

fun_1

隻有在

.get()

時才調用。執行結果如下：

這裡面有兩個函數，一個是

async

，另一個是

future

。

async

使用方法和

thread類

類似，但是多了一個函數參數。

async(A, B, C,....)

：

• 其中這個A：是表示你是否建立一個新線程，參數類型是std::launch類型。
  • std::launch::deferred：表示該函數會延遲啟動，直到

    future

    上調用

    wait()

    或

    get()

    ；
  • std::launch::async：表示該函數必須運作在他自己的線程上；
  • std::launch::deferred | std::launch::async：表明該函數可以有具體實作來選擇(預設最後一個)；
• B和C：分别是需要傳入的函數和函數的參數，和thread一樣，函數的參數是通過副本傳入，如果需要傳入引用則需要使用std::ref類。

future可以從異步任務中擷取結果，一般與std::async配合使用，std::async用于建立異步任務，實際上就是建立一個線程執行相應任務。

• std::future::get擷取結果，如果調用過程中，任務尚未完成，則主線程阻塞至任務完成。
• std::future::wait_for等待結果傳回，wait_for可設定逾時時間，如果在逾時時間之内任務完成，則傳回std::future_status::ready狀态；如果在逾時時間之内任務尚未完成，則傳回std::future_status::timeout狀态。

前面那個例子我們看了get()方法，我們來測試一下這個wait_for()方法：

string fun_2() {
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(3));
    return "hello";
}
int main() {
    auto x = async(fun_2);
    cout << "456  ";
    if  (x.wait_for(chrono::seconds(1)) == future_status::timeout)
        cout << "time out" << endl;
    else
        cout << x.get();
}
           

線程fun_2執行時，線程睡眠3秒，主線程僅僅隻等待1秒，就會出現傳回time_out标志。

修改相應的等待時間參數之後得到的結果就是另外一個樣子了。

總結

在使用異步線程時，采用future比condition_variable簡單而且無需考慮内部實作的過程。是以在使用是盡量使用這個，而且還可以實作在不同線程之間傳遞資料，避免使用全局變量提高系統安全性。