异步任务 §

std::future 和 std::promise §

std::future 和 std::promise 是一对用于异步任务结果传递的工具。std::future 相当于消费者，读取一个异步任务的执行结果。std::promise 相当于生产者，设置一个异步任务的执行结果。

std::promise<int> p;
std::future<int> f = p.get_future();
std::thread t([&p]() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    p.set_value(42);
});
std::cout << f.get() << std::endl; // 输出 42

在异步任务执行过程中，若果消费者调用 f.get() 时，生产者还没有设置结果，那么消费者会被阻塞，直到生产者调用 p.set_value() 设置结果后，消费者才会继续执行。

std::async §

std::async 则是一个工厂函数，同时创建 std::promise 和 std::future，并且在后台执行一个异步任务，最终将结果传递给 std::future。

std::future<int> f = std::async([]() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    return 42;
});
std::cout << f.get() << std::endl; // 输出 42

std::async 提供了两种执行策略：

• std::launch::async：立即创建一个新的线程来执行异步任务。
• std::launch::deferred：异步任务并不立即执行，而是推迟到 f.get() 被调用时，并且异步任务会在调用 f.get() 的线程中执行。

在不指定执行策略的情况下，std::async 会根据系统资源和实现来决定使用哪种策略。

std::packaged_task §

std::packaged_task 是一个可调用对象包装器，可以将任何可调用对象包装成一个异步任务。 std::packaged_task 与 std::function 具有相似的功能，但是 std::packaged_task 还包含一个 std::future 成员，可以通过 get_future() 方法获取 std::future，从而获取异步任务的执行结果。

std::packaged_task<int()> task([]() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    return 42;
});

std::future<int> f = task.get_future();

std::thread t(std::move(task));

std::cout << f.get() << std::endl; // 输出 42

std::packaged_task 适用于需要更灵活地控制异步任务执行的场景，最典型的场景是实现线程池，线程池需要将任务封装成一个可调用对象，并且需要在不同的线程中执行这些任务，同时还需要获取这些任务的执行结果。