std::promise和std::future是C++11引入的异步通信机制,用于线程间传递单次结果或异常;std::promise设置值或异常,std::future获取结果,二者通过共享状态关联,支持阻塞等待、超时检查与异常传递,适用于手动控制结果设置的复杂异步场景。

在C++11中引入的 std::promise 和 std::future 是标准库提供的异步通信机制,用于在线程之间传递单次结果值或异常。它们构成了C++并发编程中一种简洁而强大的数据传递方式。
基本概念:什么是 std::promise 和 std::future?
std::promise 是一个可写入一次的对象,用于设置某个值或异常;std::future 是与之关联的只读对象,用于获取这个值。两者通过共享状态连接,通常用于一个线程生产结果、另一个线程消费结果的场景。
关键点:
每个 std::promise 都绑定一个唯一的 std::future结果只能设置一次,多次调用 set_value() 会抛出异常获取结果时可通过 get() 阻塞等待,直到值可用
基本使用方法
下面是一个简单的例子,展示主线程等待子线程计算完成并取得结果:
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#include #include #includevoid compute(std::promise&& prom) {int result = 42 * 2; // 模拟耗时计算prom.set_value(result); // 设置结果}
int main() {std::promise prom;std::future fut = prom.get_future(); // 获取对应的 future
std::thread t(compute, std::move(prom));std::cout << "等待结果...n";int value = fut.get(); // 阻塞直到结果就绪std::cout << "得到结果: " << value << "n";t.join();return 0;
}
说明:
将 promise 以右值形式传给线程函数(避免拷贝)调用 get_future() 获取对应的 future在另一端调用 set_value() 提供结果主线程调用 get() 等待并取出结果
处理异常情况
除了正常值,std::promise 还能传递异常。使用 set_exception() 可以捕获当前异常并转发给 future。
void may_fail(std::promise&& prom) { try { throw std::runtime_error("计算失败"); } catch (...) { prom.set_exception(std::current_exception()); }}
接收端调用 get() 时会重新抛出该异常:
std::future fut = ...;try { double val = fut.get();} catch (const std::exception& e) { std::cout << "捕获异常: " << e.what() << "n";}
支持非 void 类型和延迟获取
std::promise 支持任意可移动类型,包括自定义结构体:
struct Result { int code; std::string msg;};std::promise p;std::future f = p.get_future();
// 在其他线程p.set_value({200, "OK"});
// 主线程Result r = f.get(); // 阻塞等待
还可配合 wait_for() 或 wait_until() 实现超时检查:
auto status = f.wait_for(std::chrono::seconds(2));if (status == std::future_status::ready) { std::cout << "结果已就绪n";} else { std::cout << "仍在处理中n";}
与其他异步机制的对比
相比 std::async,promise/future 更灵活:
std::async 自动启动任务,适合简单异步调用promise/future 允许手动控制何时设置结果,适用于事件驱动、回调转同步等复杂场景可以将 promise 作为参数传递给回调函数,在事件发生时填充结果
基本上就这些。std::promise 和 std::future 提供了一种清晰的“一写一读”线程通信模型,特别适合需要跨线程传递单个结果的场合。掌握它们有助于构建更可控的异步逻辑。注意资源管理和异常安全,避免 promise 未被设置导致 future 无限等待。
以上就是c++++中的std::promise和std::future怎么用_c++异步通信机制详细解析的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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