std::future和std::promise兩者結(jié)合可以實現(xiàn)異步的功能場景，本文將介紹的異步收發(fā)數(shù)據(jù)模版類是在實踐中結(jié)合std::future和std::promise而摸索出來的。

工作過程中，我們可能會經(jīng)常遇到這樣的場景，需要從線程中獲取運行的結(jié)果?，F(xiàn)在我們有兩種方式可以實現(xiàn)這樣的效果。

第一種方式，屬于通用用法，通過使用指針在線程間共享數(shù)據(jù)。傳遞指針給新建的線程，主線程使用條件變量等待被喚醒;當(dāng)線程設(shè)置完成數(shù)據(jù)到傳遞過來的指針之后，發(fā)送條件變量信號，主線程被喚醒之后，從指針中提取數(shù)據(jù)。這種方式采用條件變量、鎖、指針結(jié)合才實現(xiàn)了異步功能，比較復(fù)雜。

第二種方式，采用std::future和std::promise對象，也就是本文接下來要詳細(xì)說明的一種異步實現(xiàn)方式。

std::future是一個類模版，內(nèi)部存儲一個將來用于分配的值，它提供了get()成員函數(shù)來訪問該值的機(jī)制。如果關(guān)聯(lián)值可用之前，調(diào)用了get函數(shù)，那么get函數(shù)將阻塞直到關(guān)聯(lián)值不可用。

std::promise也是一個類模版，它用來設(shè)置上面的關(guān)聯(lián)值，每一個stb::promise和一個std::future對象關(guān)聯(lián)，一旦stb::promise設(shè)置值之后，std::future對象的get()函數(shù)就會獲取到值，然后返回。std::promise與它關(guān)聯(lián)的std::future共享數(shù)據(jù)。

一、阻塞等待獲取數(shù)據(jù)

1、實現(xiàn)線程執(zhí)行函數(shù)，入?yún)⑹且粋€std::promise指針，函數(shù)內(nèi)調(diào)用std::promise指針設(shè)置值

2、定義std::promise對象，從該對象獲取關(guān)聯(lián)的std::future對象，啟動線程并且傳入std::promise對象的指針，調(diào)用std::future對象的get()函數(shù)阻塞等待，如果返回，那么打印輸出返回的字符串信息。

3、運行程序，輸出的信息如下所示，從這里可以看出，std::promise在線程中設(shè)置值之后，std::future對象的get()函數(shù)成功獲取并返回。

二、通知線程退出

基于std::promise和std::future的機(jī)制，我們可以利用std::promise的set_value來通知運行的線程退出。具體如何做呢，我們接下來給出例子進(jìn)行說明。

1、實現(xiàn)線程的執(zhí)行函數(shù)，入?yún)榕cstd::promise關(guān)聯(lián)的std::future對象，執(zhí)行函數(shù)內(nèi)部調(diào)用std::future的wait_for循環(huán)超時等待，如果std::future的wait_for在超時時間內(nèi)沒有收到std::promise調(diào)用set_value發(fā)送的信號，那么繼續(xù)循環(huán)等待，如果在超時時間內(nèi)收到std::promise調(diào)用set_value發(fā)送的信號，那么退出循環(huán)，同時線程也退出了。

2、創(chuàng)建std::promise對象，從std::promise對象提取關(guān)聯(lián)的future對象，啟動線程，并且將上面的future對象傳遞給線程，主線程休眠一段時間之后，調(diào)用std::promise對象的set_value函數(shù)來發(fā)送信號，通知線程退出

3、從輸出的結(jié)果信息看，線程一直在運行，當(dāng)收到std::promise對象發(fā)送信號的信號之后就退出

三、異步收發(fā)數(shù)據(jù)

經(jīng)過上面兩個例子的講解，相信大家對std::future和std::promise已經(jīng)有了一個大概的了解。下面就給出異步收發(fā)數(shù)據(jù)的模版類。

1、類模版JAsyncSender實現(xiàn)兩個函數(shù)，一個是Send用于發(fā)送數(shù)據(jù)，它可以在線程中執(zhí)行，另一個是Wait等待接收數(shù)據(jù)，如果第三個參數(shù)沒有輸入，那么默認(rèn)一直等待，否則在指定時間內(nèi)，沒有收到信息，那么返回失敗

2、接下來說明類模版JAsyncSender的使用方法

定義成員變量m_AsyncSendInt，它由主線程和子線程共享。JAsyncSender的type為整型，也可以定義為字符串，甚至是自定義對象，根據(jù)具體需求場景具體定義。

通過lambda方式創(chuàng)建線程，當(dāng)然你也可以使用其他方式，線程內(nèi)部先休眠一段時間，然后發(fā)送數(shù)據(jù)。

從運行結(jié)果看，基于future和promise實現(xiàn)的異步收發(fā)數(shù)據(jù)模版類的功能是正常的。

四、總結(jié)

std::promise與std::future的結(jié)合使用，可以更加容易處理異步消息事件，另外C++11標(biāo)準(zhǔn)中提供的 std::asych和std::packaged_task也是結(jié)合std::future來處理異步的事件流程。std::promise與std::future雖然功能強(qiáng)大，但是std::promise與std::future是一一對應(yīng)的，目前沒有辦法處理一對多的問題，比如一個std::promise對應(yīng)多個std::future。std::promise如果設(shè)置過一次，再次設(shè)置會報錯，如果需要重新使用，需要再創(chuàng)建std::promise對象。