C++11多线程之future和promise

std::future和promise的作用是在不同线程之间传递数据。使用指针也可以完成数据的传递，但是指针非常危险，因为互斥量不能阻止指针的访问；而且指针的方式传递的数据是固定的，如果更改数据类型，那么还需要更改有关的接口，比较麻烦；promise支持泛型的操作，更加方便编程处理。

假设线程1需要线程2的数据，那么组合使用方式如下：

线程1初始化一个promise对象和一个future对象，promise传递给线程2，相当于线程2对线程1的一个承诺；future相当于一个接受一个承诺，用来获取未来线程2传递的值
线程2获取到promise后，需要对这个promise传递有关的数据，之后线程1的future就可以获取数据了。
如果线程1想要获取数据，而线程2未给出数据，则线程1阻塞，直到线程2的数据到达。

std::future对象可以和asych，std::packaged_task，std::promise一起使用。这篇文章集中讨论std::future和std::promise。
我们经常会遇到需要得到线程返回结果的情况，现在的问题是我们如何实现。
举个例子：
假设在程序中，我们创建了一个压缩给定文件夹的线程，并且我们希望该线程能够返回新的zip文件的名称和大小。
有两种实现方式：

1、老方法：使用指针在线程间共享数据
传递一个指针到新的线程中，该线程将在其中设置数据。直到主线程继续等待使用条件变量。当新线程设置数据并通知条件变量时，主线程将唤醒并从该指针处获取数据。
为了实现这一简单功能，我们使用了一个条件变量、一个mutex锁和一个指针，来实现捕获返回值。
如果我们想要该线程在不同的时间点返回3个不同的值，问题会变得更加复杂，有没有一种简单的方法来从线程处获取返回值呢？
答案是使用std::future

2、c++11的方法：使用std::future 和 std::promise
std::future是一个类模板(class template)，其对象存储未来的值，
到底什么是未来的值呢？
事实上，一个std::future对象在内部存储一个将来会被赋值的值，并提供了一个访问该值的机制，通过get()成员函数实现。但如果有人视图在get()函数可用之前通过它来访问相关的值，那么get()函数将会阻塞，直到该值可用。
std::promise也是一个类模板，其对象有可能在将来对值进行赋值，每个std::promise对象有一个对应的std::future对象，一旦由std::promise对象设置，std::future将会对其赋值。
std::promise对象与其管理的std::future对象共享数据。逐步解析
在线程1中创建一个std::promise对象

std::promise<int> promiseObj;

目前为止，该promise对象没有任何管理的值，但它承诺肯定会有人对其进行赋值，一旦被赋值，就可以通过其管理的std::future对象来获取该值。
但是，假设线程1创建了该promise对象并将其传给线程2，那么线程1怎样知道线程2什么时候会对promise对象进行赋值呢？
答案是使用std::future对象
每个std::promise对象都有个对应的std::future对象，其他人可以通过它来获取promise设置的值。
所以，线程1将会创建std::promise对象，然后在将其传递给线程2之前从它那里获取std::future对象。

std::future<int> futureObj = promiseObj.get_future();

现在，线程1将promiseObj传递给线程2.
那么线程1将会获取到线程2通过std::future的get函数设置在std::promise中的值，

int val = futureObj.get();

但是如果线程2还没有对该值进行设置，那么这个调用将会阻塞，直到线程2在promise对象中对该值进行设置。

promiseObj.set_value(45);

一个简单的说明流程：

简单的代码示例：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <future>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <cstdlib>

void thread_set_promise(std::promise<int>& promiseObj) {
    std::cout << "In a thread, making data...\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
    promiseObj.set_value(35);
    std::cout << "Finished\n";
}

int main() {
    std::promise<int> promiseObj;
    std::future<int> futureObj = promiseObj.get_future();
    std::thread t(&thread_set_promise, std::ref(promiseObj));
    std::cout << futureObj.get() << std::endl;
    t.join();

    system("pause");
    return 0;
}

输出结果：

如果std::promise对象在赋值之前被销毁，那么管理的std::future对象上的get()调用将会抛出异常。
除此之外，如果想要线程在不同时间点返回多个值，只需要在线程中传输多个std::promise对象，并从相关的多个std::futur对象中获取多个返回值。

原文链接：

https://blog.csdn.net/lijinqi1987/article/details/78507623

https://blog.csdn.net/qq_35976351/article/details/84186042

C++11多线程之future和promise

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