当前位置: 首页 > news >正文

C++ 异步编程:std::async、std::future、std::packaged_task 和 std::promise

C++ 异步编程:std::asyncstd::futurestd::packaged_task 和 std::promise

在现代 C++ 编程中,异步编程已经成为一种常见的模式。利用 C++11 引入的标准库组件 std::asyncstd::futurestd::packaged_task 和 std::promise,我们可以更方便地处理多线程任务。本文将介绍这些组件的基本用法及其应用场景,帮助你理解如何利用这些工具实现高效的异步编程。


1. std::future 和 std::promise

std::future

std::future 是一种用于获取异步计算结果的机制。它提供了一个等待异步任务完成并获取结果的方法。std::future 对象通过与 std::promise 结合使用,允许线程安全地获取异步操作的结果或异常。

基本用法:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>void async_task(std::promise<int>& prom) {std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时操作prom.set_value(42); // 设置计算结果
}int main() {std::promise<int> prom;std::future<int> fut = prom.get_future();std::thread t(async_task, std::ref(prom)); // 使用 std::ref 传递 promise 的引用t.detach(); // 线程分离,允许在主线程中继续执行int result = fut.get(); // 等待异步任务完成并获取结果std::cout << "Result: " << result << std::endl;return 0;
}

解释:

  • std::promise<int> 创建一个 promise 对象,用于设置值。
  • std::future<int> fut = prom.get_future(); 从 promise 获取 future 对象。
  • 在异步线程中,调用 prom.set_value(42); 设置结果。
  • fut.get(); 阻塞当前线程,直到结果可用。
std::promise

std::promise 用于在异步操作中设置结果。它与 std::future 结合使用,以便从线程中传递结果或异常。std::promise 对象只能被设置一次,设置多次会引发异常。

基本用法:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>void async_task(std::promise<int> prom) {prom.set_value(42); // 设置计算结果
}int main() {std::promise<int> prom;std::future<int> fut = prom.get_future();std::thread t(async_task, std::move(prom)); // 使用 std::move 转移 promiset.join(); // 等待线程完成int result = fut.get(); // 获取异步任务的结果(会阻塞直到结果可用)std::cout << "Result: " << result << std::endl;return 0;
}

解释:

  • std::promise<int> prom; 创建 promise 对象。
  • std::future<int> fut = prom.get_future(); 获取 future 对象。
  • 在异步线程中,通过 prom.set_value(42); 设置结果。
  • fut.get(); 获取结果并阻塞当前线程。

2. std::packaged_task

std::packaged_task 是一个可调用对象,用于将任务的结果与 std::future 绑定。它允许你将一个普通的函数或函数对象封装为一个异步任务,并从中获取结果。

基本用法:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>int long_computation(int x) {std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时操作return x * x;
}int main() {std::packaged_task<int(int)> task(long_computation); // 创建任务std::future<int> fut = task.get_future(); // 获取 future 对象std::thread t(std::move(task), 10); // 使用 std::move 转移任务,并传递参数t.join(); // 等待线程完成int result = fut.get(); // 获取异步任务的结果(会阻塞直到结果可用)std::cout << "Result: " << result << std::endl;return 0;
}

解释:

  • std::packaged_task<int(int)> task(long_computation); 创建一个任务对象,封装 long_computation 函数。
  • std::future<int> fut = task.get_future(); 获取与任务关联的 future 对象。
  • std::thread t(std::move(task), 10); 将任务移动到线程中,并传递参数。
  • fut.get(); 获取任务结果。

3. std::async

std::async 是一种更高层次的异步操作工具,它可以在后台线程中异步执行函数,并返回一个 std::future 对象,用于获取结果。它比手动创建线程更简单。

基本用法:

#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>int long_computation(int x) {std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时操作return x * x;
}int main() {std::future<int> fut = std::async(std::launch::async, long_computation, 10); // 异步执行// 可以在这里做其他事情std::cout << "Doing other things while waiting for the result..." << std::endl;int result = fut.get(); // 获取异步任务的结果(会阻塞直到结果可用)std::cout << "Result: " << result << std::endl;return 0;
}

解释:

  • std::async(std::launch::async, long_computation, 10); 异步执行 long_computation 函数,并传递参数。
  • fut.get(); 获取结果并阻塞当前线程,直到结果可用。

总结

  • std::promise 用于设置异步操作的结果或异常。
  • std::future 用于获取异步操作的结果或异常。
  • std::packaged_task 封装函数为任务,并与 std::future 结合使用。
  • std::async 简化异步任务的创建和管理,自动处理线程和任务。

通过理解和使用这些 C++ 标准库组件,你可以更高效地进行异步编程,管理复杂的任务和线程操作。

相关文章:

C++ 异步编程:std::async、std::future、std::packaged_task 和 std::promise

C 异步编程&#xff1a;std::async、std::future、std::packaged_task 和 std::promise 在现代 C 编程中&#xff0c;异步编程已经成为一种常见的模式。利用 C11 引入的标准库组件 std::async、std::future、std::packaged_task 和 std::promise&#xff0c;我们可以更方便地处…...

OD C卷 - 石头剪刀布游戏

石头剪刀布游戏 &#xff08;100&#xff09; 剪刀石头布游戏&#xff0c;A-石头、B-剪刀、C-布游戏规则&#xff1a; 胜负规则&#xff0c;A>B; B>C; C>A;当本场次中有且仅有一种出拳形状优于其他出拳形状&#xff0c;则该形状的玩家是胜利者&#xff0c;否则认为是…...

关于k8s集群中kubectl的陈述式资源管理

1、k8s集群资源管理方式分类 &#xff08;1&#xff09;陈述式资源管理方式&#xff1a;增删查比较方便&#xff0c;但是改非常不方便 使用一条kubectl命令和参数选项来实现资源对象管理操作 &#xff08;2&#xff09;声明式资源管理方式&#xff1a;yaml文件管理 使用yam…...

XML 学习笔记

简介&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;XML&#xff1a;可扩展性标记语言&#xff0c;用于传输和存储数据&#xff0c;而不是展示数据&#xff0c;是W3C 推举的数据传输格式。 XML的标签必须自定义&#xff0c;但是在写标签名的时候一定要有含义。 XML 只能有一个根节点…...

MongoDB未授权访问漏洞

2.MongoDB未授权访问漏洞 mongodb数据库是由C编写&#xff0c;主要是为了提供web应可用扩展的一种高性能数据库。开启MongoDB服务时不添加任何参数时,默认是没有权限验证的,登录的用户可以通过默认端口无需密码对数据库任意操作(增、删、改、查高危动作)而且可以远程访问数据库…...

数据安全、信息安全、网络安全区别与联系

关键字&#xff1a; 信息安全 数据安全 网络安全 [导读] 让人更好理解 “数据安全”、“信息安全”、“网络安全” 三者间的区别与联系了&#xff0c;我们汇总了官方机构给这三者的定义&#xff0c;并且网友也给出了自己的看法&#xff0c;一起来看看。 在 “互联网 ” 被广…...

Jenkins未授权访问漏洞 *

漏洞复现 步骤一&#xff1a;使用以下fofa语法进行产品搜索.... port"8080" && app"JENKINS" && title"Dashboard [Jenkins]" 步骤二&#xff1a;在打开的URL中...点击Manage Jenkins --> Scritp Console在执行以下命令..…...

【爬虫原理】

《爬虫》 1、爬虫的概念 ​ 概念&#xff1a;&#xff08;spider&#xff0c;网络蜘蛛&#xff09;通过互联网上一个个的网络节点&#xff0c;进行数据的提取、整合以及存储 分类&#xff1a; 通用爬虫&#xff08;了解&#xff09; ​ 主要用于搜索引擎&#xff08;百度、…...

计算机组成原理 —— 指令流水线的基本概念

计算机组成原理 —— 指令流水线的基本概念 串行执行&#xff08;Serial Execution&#xff09;串行执行的特点串行执行的局限性串行执行的应用场景 并行执行定义基本原理五段式指令流水线优点缺点 流水线的性能指标示例计算 我们来了解一下指令流水线&#xff1a; 首先在这之…...

Python爬虫技术 第31节 持续集成和自动化部署

持续集成和自动化部署 Git版本控制 Git 是一个非常流行的分布式版本控制系统&#xff0c;用于跟踪对项目文件的修改。对于爬虫项目来说&#xff0c;使用Git可以帮助你管理代码的不同版本&#xff0c;协同开发&#xff0c;并且可以在出现问题时回滚到之前的版本。 基本操作&a…...

数据结构(C语言版)(第2版)课后习题答案

数据结构&#xff08;C语言版&#xff09;&#xff08;第2版&#xff09;课后习题答案 李冬梅 2015.3 目 录 第 1 章 绪论 1 第 2 章 线性表 5 第 3 章 栈和队列 13 第 4 章 串、数组和广义表 26 第 5 章 树和二叉树 33 第 6 章 图 43 第 7 章 查找 54 第 8 章 排序 65…...

打开轮盘锁问题(LeetCode)的分析总结及进一步提问

打开轮盘锁问题分析总结&#xff0c;及进一步提问&#xff1a;请给出一组最小步数下的号码序列组合 题目描述 你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字&#xff1a; ‘0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’, ‘8’, ‘9’ 。每个拨轮可以自由…...

python——joblib进行缓存记忆化-对计算结果缓存

问题场景 在前端多选框需要选取多个数据进行后端计算。 传入后端是多个数据包的对应路径。 这些数据包需要按一定顺序运行&#xff0c;通过一个Bag(path).get_start_time() 可以获得一个float时间值进行排序&#xff0c;但由于数据包的特性&#xff0c;这一操作很占用性能和时…...

Linux文件管理

系列文章目录 提示&#xff1a;仅用于个人学习&#xff0c;进行查漏补缺。 1.Linux介绍、目录结构、文件基本属性、Shell 2.Linux常用命令 3.Linux文件管理 提示&#xff1a;写完文章后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言1…...

《Unity3D网络游戏实战》学习与实践--制作一款大乱斗游戏

角色类 基类Base Human是基础的角色类&#xff0c;它处理“操控角色”和“同步角色”的一些共有功能&#xff1b;CtrlHuman类代表“操控角色”​&#xff0c;它在BaseHuman类的基础上处理鼠标操控功能&#xff1b;SyncHuman类是“同步角色”类&#xff0c;它也继承自BaseHuman&…...

文章解读与仿真程序复现思路——电网技术EI\CSCD\北大核心《考虑源-荷不确定性的省间电力现货市场潮流风险概率评估》

本专栏栏目提供文章与程序复现思路&#xff0c;具体已有的论文与论文源程序可翻阅本博主免费的专栏栏目《论文与完整程序》 论文与完整源程序_电网论文源程序的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/liang674027206/category_12531414.html 电网论文源程序-CSDN博客电网论文源…...

Pinterest 选择采用 TiDB

原文来源&#xff1a; https://tidb.net/blog/9f000c95 作者&#xff1a;Pinterest 公司高级软件工程师 Alberto Ordonez Pereira &#xff1b;高级工程经理 Lianghong Xu 声明&#xff1a;本文转载于 https://medium.com/pinterest-engineering/tidb-adoption-…...

【Python】 如何用 Docker 打包一个 Python 脚本

这是我父亲 日记里的文字 这是他的生命 留下留下来的散文诗 几十年后 我看着泪流不止 可我的父亲已经 老得像一个影子 &#x1f3b5; 许飞《父亲写的散文诗》 如何用 Docker 打包一个 Python 脚本 Docker 是一个开源的容器化平台&#xff0c;允许开发者将…...

从“幕后”到“台前”:一文读懂API经济如何促进企业的创新与增长

API&#xff08;Application Programming Interface&#xff0c;应用程序接口&#xff09;指一组定义软件程序如何与其他组件、服务或系统交互的规范。在传统的IT语境中&#xff0c;API往往更多承担前后端对接或应用系统间内部集成渠道的作用。但在当今大数据与智能化的时代&am…...

解锁PDF新姿势:2024年PDF转图片工具精选

随着数字化办公的普及和文档处理需求的日益增长&#xff0c;PDF转图片工具已成为日常工作中不可或缺的一部分。这些工具不仅帮助用户轻松地将PDF文件转换为图片格式&#xff0c;还提供了丰富的编辑、转换和批量处理功能&#xff0c;极大地提高了工作效率。 1.福昕PDF转换大师&…...

基于距离变化能量开销动态调整的WSN低功耗拓扑控制开销算法matlab仿真

目录 1.程序功能描述 2.测试软件版本以及运行结果展示 3.核心程序 4.算法仿真参数 5.算法理论概述 6.参考文献 7.完整程序 1.程序功能描述 通过动态调整节点通信的能量开销&#xff0c;平衡网络负载&#xff0c;延长WSN生命周期。具体通过建立基于距离的能量消耗模型&am…...

Auto-Coder使用GPT-4o完成:在用TabPFN这个模型构建一个预测未来3天涨跌的分类任务

通过akshare库&#xff0c;获取股票数据&#xff0c;并生成TabPFN这个模型 可以识别、处理的格式&#xff0c;写一个完整的预处理示例&#xff0c;并构建一个预测未来 3 天股价涨跌的分类任务 用TabPFN这个模型构建一个预测未来 3 天股价涨跌的分类任务&#xff0c;进行预测并输…...

STM32标准库-DMA直接存储器存取

文章目录 一、DMA1.1简介1.2存储器映像1.3DMA框图1.4DMA基本结构1.5DMA请求1.6数据宽度与对齐1.7数据转运DMA1.8ADC扫描模式DMA 二、数据转运DMA2.1接线图2.2代码2.3相关API 一、DMA 1.1简介 DMA&#xff08;Direct Memory Access&#xff09;直接存储器存取 DMA可以提供外设…...

P3 QT项目----记事本(3.8)

3.8 记事本项目总结 项目源码 1.main.cpp #include "widget.h" #include <QApplication> int main(int argc, char *argv[]) {QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec(); } 2.widget.cpp #include "widget.h" #include &q…...

【Web 进阶篇】优雅的接口设计:统一响应、全局异常处理与参数校验

系列回顾&#xff1a; 在上一篇中&#xff0c;我们成功地为应用集成了数据库&#xff0c;并使用 Spring Data JPA 实现了基本的 CRUD API。我们的应用现在能“记忆”数据了&#xff01;但是&#xff0c;如果你仔细审视那些 API&#xff0c;会发现它们还很“粗糙”&#xff1a;有…...

Android第十三次面试总结(四大 组件基础)

Activity生命周期和四大启动模式详解 一、Activity 生命周期 Activity 的生命周期由一系列回调方法组成&#xff0c;用于管理其创建、可见性、焦点和销毁过程。以下是核心方法及其调用时机&#xff1a; ​onCreate()​​ ​调用时机​&#xff1a;Activity 首次创建时调用。​…...

AI病理诊断七剑下天山,医疗未来触手可及

一、病理诊断困局&#xff1a;刀尖上的医学艺术 1.1 金标准背后的隐痛 病理诊断被誉为"诊断的诊断"&#xff0c;医生需通过显微镜观察组织切片&#xff0c;在细胞迷宫中捕捉癌变信号。某省病理质控报告显示&#xff0c;基层医院误诊率达12%-15%&#xff0c;专家会诊…...

【从零学习JVM|第三篇】类的生命周期(高频面试题)

前言&#xff1a; 在Java编程中&#xff0c;类的生命周期是指类从被加载到内存中开始&#xff0c;到被卸载出内存为止的整个过程。了解类的生命周期对于理解Java程序的运行机制以及性能优化非常重要。本文会深入探寻类的生命周期&#xff0c;让读者对此有深刻印象。 目录 ​…...

三分算法与DeepSeek辅助证明是单峰函数

前置 单峰函数有唯一的最大值&#xff0c;最大值左侧的数值严格单调递增&#xff0c;最大值右侧的数值严格单调递减。 单谷函数有唯一的最小值&#xff0c;最小值左侧的数值严格单调递减&#xff0c;最小值右侧的数值严格单调递增。 三分的本质 三分和二分一样都是通过不断缩…...

PostgreSQL——环境搭建

一、Linux # 安装 PostgreSQL 15 仓库 sudo dnf install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-$(rpm -E %{rhel})-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm# 安装之前先确认是否已经存在PostgreSQL rpm -qa | grep postgres# 如果存在&#xff0…...