C++如何使用std::future和std::promise_C++ std::future与std::promise方法

std::future 和 std::promise 用于线程间单次结果传递，一个线程通过 std::promise 设置值或异常，另一个线程通过关联的 std::future 获取结果并处理可能的异常，需注意只能设置一次且需管理好生命周期以避免 broken_promise 错误。

在C++多线程编程中，std::future 和 std::promise 提供了一种灵活的机制，用于在线程之间传递单次结果。它们常用于异步任务中，一个线程计算结果并将其设置到 std::promise 中，另一个线程通过对应的 std::future 获取该结果。

基本概念：std::promise 与 std::future 的关系

std::promise 是一个“承诺”对象，它允许你在某个时刻设置一个值（或异常），这个值可以被与之关联的 std::future 获取。std::future 表示一个“未来”的结果，调用它的 get() 方法会阻塞，直到结果可用。

每个 std::promise 对象都与一个唯一的 std::future 关联，通过 get_future() 获取。

基本使用方法

下面是一个简单的例子，展示如何在一个线程中设置值，在另一个线程中获取：

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#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>

void set_value(std::promise<int>& prom) {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    prom.set_value(42); // 设置结果
}

int main() {
    std::promise<int> prom;
    std::future<int> fut = prom.get_future(); // 获取关联的 future

    std::thread t(set_value, std::ref(prom));

    std::cout << "等待结果...\n";
    int value = fut.get(); // 阻塞直到值可用
    std::cout << "得到结果: " << value << "\n";

    t.join();
    return 0;
}

在这个例子中，主线程创建了一个 promise 和对应的 future。新线程执行 set_value 函数，并在两秒后设置值。主线程调用 fut.get() 等待结果。

处理异常情况

除了正常值，promise 还可以设置异常，future 在 get() 时会重新抛出该异常：

void set_exception(std::promise<int>& prom) {
    try {
        throw std::runtime_error("出错了！");
    } catch (...) {
        prom.set_exception(std::current_exception());
    }
}

当 fut.get() 被调用时，会抛出 runtime_error 异常。你可以用 try-catch 捕获它。

状态传递与生命周期注意事项

• 每个 promise 只能 set_value 或 set_exception 一次，多次调用会导致程序终止。
• 如果 promise 被销毁前没有设置值或异常，其 future 在 get() 时会抛出 std::future_error（错误码为 broken_promise）。
• promise 和 future 可以跨线程传递，但必须确保 promise 的生命周期足够长，直到值被设置。
• 不能拷贝 promise 或 future，只能移动（move）。

基本上就这些。std::promise 和 std::future 组合适合需要手动控制异步结果传递的场景，比 std::async 更底层、更灵活。不复杂但容易忽略的是异常处理和生命周期管理。

以上就是C++如何使用std::future和std::promise_C++ std::future与std::promise方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！