C++11 引入了 <future> 头文件，它提供了一种异步编程的机制，允许程序在等待某个操作完成时继续执行其他任务。<future> 库是 C++ 标准库中并发编程的一部分，它允许程序员以一种更简洁和安全的方式处理异步操作。
<future> 库中定义了几个关键的类型：
std::promise
std::promise 用于设置异步操作的结果。它与 std::future 配对使用。
#include <iostream>#include <future> int main() { std::promise<int> prom; std::future<int> fut = prom.get_future(); // 在另一个线程中设置结果 std::thread t([prom]() { prom.set_value(10); }); // 等待结果 std::cout << "Future value: " << fut.get() << std::endl; t.join(); return 0;}
输出结果：
Future value: 10
std::packaged_task
std::packaged_task 封装一个函数或可调用对象，使其可以作为异步任务执行。
#include <iostream>#include <future>#include <cmath> int compute_square_root(double x) { return std::sqrt(x);} int main() { std::packaged_task<double(double)> task(compute_square_root); std::future<double> result = task.get_future(); std::thread th(std::move(task), 9.0); std::cout << "Result: " << result.get() << std::endl; th.join(); return 0;}
Result: 3
std::async
std::async 是一个方便的函数，用于启动异步任务。它可以立即返回一个 std::future 对象。
#include <iostream>#include <future> int main() { std::future<int> fut = std::async(std::launch::async, [](int x) { return x * x; }, 5); std::cout << "Result: " << fut.get() << std::endl; return 0;}
Result: 25
异常处理
当异步操作抛出异常时，std::future 会捕获这个异常，并且可以通过调用 .get() 方法来重新抛出它。
#include <iostream>#include <future> void throw_exception() { throw std::runtime_error("Exception thrown");} int main() { std::future<void> fut = std::async(throw_exception); try { fut.get(); } catch (const std::exception& e) { std::cout << "Caught exception: " << e.what() << std::endl; } return 0; }
Caught exception: Exception thrown
<future> 库为 C++ 程序员提供了一种简单而强大的异步编程方式。通过使用 std::promise、std::packaged_task 和 std::async，我们可以轻松地在 C++ 程序中实现并发和异步操作。同时，异常处理机制也确保了程序的健壮性。
