[C++11 并发编程] 13 使用期望等待一次性事件

C++标准库使用期望（future）来支持一次性事件的等待。要等待某种一次性事件的线程可以获取一个代表该该事件的期望。这个线程可以每隔一段事件周期性的查询这个期望。此外，这个线程也可以继续做其它的处理，直到需要等待这个一次性事件才被挂起。通过期望还可以可以传递数据。

C++标准库提供了两种期望unique future（std::future<>）和shared futures（std::shared_future<>），都声明在<future>库头文件中。std::future实例只能关联到一个事件。而多个std::shared_future可以关联到同一个事件。共享期望所关联的事件发生时，所有期望实例都将同时被唤醒，而去访问这个事件。由于期望可以关联数据，所以期望都是模版类，没有数据关联到期望时，就可以使用std::future<void>和std::shared_future<void>。虽然期望被用于线程间通信，但是期望对象并不支持同步的访问，我们需要使用mutex之类的机制，来保护不同线程对它们的访问。

假设我们有一个需要较长时间的计算操作，我们要使用它的计算结果，在需要这个计算结果之前，我们可以做一些其它的操作。我们可以启动一个新的线程来做计算。std:;thread没有直接的机制来满足我们的需求。这里可以使用std::async函数模版来实现这个功能。

std::async可以启动一个异步的线程，我们无需像使用thread一样，立即开始等待这个异步线程执行结束，std::async会返回一个期望对象，这个对象最终会用来存储异步线程的返回结果。当我们需要这个结果时，对期望对象调用wait就可以让线程阻塞，直到期望准备好。例子如下：

#include <future>#include <iostream>int find_the_answer_to_ltuae(){return 42;}void do_other_stuff(){}int main(){std::future<int> the_answer=std::async(find_the_answer_to_ltuae);do_other_stuff();std::cout<<"The answer is "<<the_answer.get()<<std::endl;}std::async允许我们传递额外的参数给函数。如果第一个参数是一个成员函数指针，第二个参数就是成员函数对应的对象的指针，其它的参数就是传递给成员函数的参数。否则，，第二个及后续的参数就是传递给作为第一个参数的函数或callable对象的参数。#include <string>#include <future>struct X{void foo(int,std::string const&);std::string bar(std::string const&);};X x;// 调用x->foo(42, "hello");auto f1=std::async(&X::foo,&x,42,"hello");// 调用tmpx.bar("goodbye"); tmpx是x的拷贝auto f2=std::async(&X::bar,x,"goodbye");struct Y{double operator()(double);};Y y;// 调用tmpy(3.141)；tmpy是从Y()移动构造而来auto f3=std::async(Y(),3.141);// 调用y(2.718);auto f4=std::async(std::ref(y),2.718);X baz(X&);// 调用baz(x);auto f6=std::async(baz,std::ref(x));class move_only{public:move_only();move_only(move_only&&);move_only(move_only const&) = delete;move_only& operator=(move_only&&);move_only& operator=(move_only const&) = delete;void operator()();};// 调用tmp();tmp是通过std::move(move_only)构造而来auto f5=std::async(move_only());默认情况下，我们需要自己决定std::async是启动一个新的线程，还是在等待期望时同步的执行。我们可以通过传递给std::async的参数来控制它。参数类型为std::launch：

std::async模式使用第三种行为。

// 启动新的线程auto f6=std::async(std::launch::async, Y(), 1.2);// 在wait()或get()被调用时执行auto f7=std::async(std::launch::deferred, baz, std::ref(x));// 取决于实现auto f8=std::async(std::launch::deferred | std::launch::async,baz, std::ref(x));auto f9=std::async(baz, std::ref(x));// 调用被推迟的函数f7.wait();这不是让一个std::future与一个任务实例相关联的唯一方式；你也可以将任务包装入一个std::packaged_task<>实例中，或使用std::promise<>类型模板。

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太过于近，彼此身上隐性的刺又会深深的伤害对方。