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C++11中std::async的使用详解

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-29 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章C++11中std::async的使用详解由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

C++11中的std::async是个模板函数。std::async异步调用函数，在某个时候以Args作为参数(可变长参数)调用Fn，无需等待Fn执行完成就可返回，返回结果是个std::future对象。Fn返回的值可通过std::future对象的get成员函数获取。一旦完成Fn的执行，共享状态将包含Fn返回的值并ready.

std::async有两个版本:

1.无需显示指定启动策略，自动选择，因此启动策略是不确定的，可能是std::launch::async，也可能是std::launch::deferred，或者是两者的任意组合，取决于它们的系统和特定库实现.

2.允许调用者选择特定的启动策略.

std::async的启动策略类型是个枚举类enum class launch，包括:

1. std::launch::async：异步，启动一个新的线程调用Fn，该函数由新线程异步调用，并且将其返回值与共享状态的访问点同步.

2. std::launch::deferred：延迟，在访问共享状态时该函数才被调用。对Fn的调用将推迟到返回的std::future的共享状态被访问时(使用std::future的wait或get函数).

参数Fn：可以为函数指针、成员指针、任何类型的可移动构造的函数对象(即类定义了operator()的对象)。Fn的返回值或异常存储在共享状态中以供异步的std::future对象检索.

参数Args：传递给Fn调用的参数，它们的类型应是可移动构造的.

返回值：当Fn执行结束时，共享状态的std::future对象准备就绪。std::future的成员函数get检索的值是Fn返回的值。当启动策略采用std::launch::async时，即使从不访问其共享状态，返回的std::future也会链接到被创建线程的末尾。在这种情况下，std::future的析构函数与Fn的返回同步.

std::future介绍参考：http://www.zzvips.com/article/183327.html 。

详细用法见下面的测试代码，下面是从其他文章中copy的测试代码，部分作了调整，详细内容介绍可以参考对应的reference:

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#include "future.hpp"
#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>
#include <utility>
#include <thread>
#include <functional>
#include <memory>
#include <exception>
#include <numeric>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <string>
#include <mutex>
 
namespace future_ {
 
///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: http://www.cplusplus.com/reference/future/async/
int test_async_1()
{
  auto is_prime = []( int x) {
  std::cout << "Calculating. Please, wait...\n" ;
  for ( int i = 2; i < x; ++i) if (x%i == 0) return false ;
  return true ;
  };
 
  // call is_prime(313222313) asynchronously:
  std::future< bool > fut = std::async(is_prime, 313222313);
 
  std::cout << "Checking whether 313222313 is prime.\n" ;
  // ...
 
  bool ret = fut.get(); // waits for is_prime to return
  if (ret) std::cout << "It is prime!\n" ;
  else std::cout << "It is not prime.\n" ;
 
  return 0;
}
 
///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: http://www.cplusplus.com/reference/future/launch/
int test_async_2()
{
  auto print_ten = []( char c, int ms) {
  for ( int i = 0; i < 10; ++i) {
   std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(ms));
   std::cout << c;
  }
  };
 
  std::cout << "with launch::async:\n" ;
  std::future< void > foo = std::async(std::launch::async, print_ten, '*' , 100);
  std::future< void > bar = std::async(std::launch::async, print_ten, '@' , 200);
  // async "get" (wait for foo and bar to be ready):
  foo.get(); // 注：注释掉此句，也会输出'*'
  bar.get();
  std::cout << "\n\n" ;
 
  std::cout << "with launch::deferred:\n" ;
  foo = std::async(std::launch::deferred, print_ten, '*' , 100);
  bar = std::async(std::launch::deferred, print_ten, '@' , 200);
  // deferred "get" (perform the actual calls):
  foo.get(); // 注：注释掉此句，则不会输出'**********'
  bar.get();
  std::cout << '\n' ;
 
  return 0;
}
 
///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/async
std::mutex m;
 
struct X {
  void foo( int i, const std::string& str) {
  std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
  std::cout << str << ' ' << i << '\n' ;
  }
  void bar( const std::string& str) {
  std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
  std::cout << str << '\n' ;
  }
  int operator()( int i) {
  std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
  std::cout << i << '\n' ;
  return i + 10;
  }
};
 
template < typename RandomIt>
int parallel_sum(RandomIt beg, RandomIt end)
{
  auto len = end - beg;
  if (len < 1000)
  return std::accumulate(beg, end, 0);
 
  RandomIt mid = beg + len / 2;
  auto handle = std::async(std::launch::async, parallel_sum<RandomIt>, mid, end);
  int sum = parallel_sum(beg, mid);
  return sum + handle.get();
}
 
int test_async_3()
{
  std::vector< int > v(10000, 1);
  std::cout << "The sum is " << parallel_sum(v.begin(), v.end()) << '\n' ;
 
  X x;
  // Calls (&x)->foo(42, "Hello") with default policy:
  // may print "Hello 42" concurrently or defer execution
  auto a1 = std::async(&X::foo, &x, 42, "Hello" );
  // Calls x.bar("world!") with deferred policy
  // prints "world!" when a2.get() or a2.wait() is called
  auto a2 = std::async(std::launch::deferred, &X::bar, x, "world!" );
  // Calls X()(43); with async policy
  // prints "43" concurrently
  auto a3 = std::async(std::launch::async, X(), 43);
  a2.wait();           // prints "world!"
  std::cout << a3.get() << '\n' ; // prints "53"
 
  return 0;
} // if a1 is not done at this point, destructor of a1 prints "Hello 42" here
 
///////////////////////////////////////////////////////////
// reference: https://thispointer.com/c11-multithreading-part-9-stdasync-tutorial-example/
int test_async_4()
{
  using namespace std::chrono;
 
  auto fetchDataFromDB = [](std::string recvdData) {
  // Make sure that function takes 5 seconds to complete
  std::this_thread::sleep_for(seconds(5));
  //Do stuff like creating DB Connection and fetching Data
  return "DB_" + recvdData;
  };
 
  auto fetchDataFromFile = [](std::string recvdData) {
  // Make sure that function takes 5 seconds to complete
  std::this_thread::sleep_for(seconds(5));
  //Do stuff like fetching Data File
  return "File_" + recvdData;
  };
 
  // Get Start Time
  system_clock::time_point start = system_clock::now();
 
  std::future<std::string> resultFromDB = std::async(std::launch::async, fetchDataFromDB, "Data" );
 
  //Fetch Data from File
  std::string fileData = fetchDataFromFile( "Data" );
 
  //Fetch Data from DB
  // Will block till data is available in future<std::string> object.
  std::string dbData = resultFromDB.get();
 
  // Get End Time
  auto end = system_clock::now();
  auto diff = duration_cast <std::chrono::seconds> (end - start).count();
  std::cout << "Total Time Taken = " << diff << " Seconds" << std::endl;
 
  //Combine The Data
  std::string data = dbData + " :: " + fileData;
  //Printing the combined Data
  std::cout << "Data = " << data << std::endl;
 
  return 0;
}
 
} // namespace future_

GitHub：https://github.com/fengbingchun/Messy_Test 。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我.

原文链接：https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/104133494 。

最后此篇关于C++11中std::async的使用详解的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于C++11中std::async的使用详解的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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