C++中async与future用于异步任务执行和结果获取，std::async启动任务并返回std::future对象，通过get()阻塞获取结果，支持超时检测与异常传递，提升并发编程效率。
C++中的async与future是处理异步任务和获取返回值的核心工具，适用于需要并发执行且获取结果的场景。它们定义在<future>头文件中，配合使用可以轻松实现多线程任务的非阻塞调用和结果获取。
async与future基本概念
std::async用于启动一个异步任务，返回一个std::future对象，该对象可用来获取任务的返回值或异常。任务可以在新线程中执行，也可以延迟执行，取决于启动策略。
常用启动策略：
- std::launch::async：强制在新线程中执行任务
- std::launch::deferred：延迟执行，直到调用get()时才在当前线程执行
默认策略是两者均可，由系统决定。
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获取异步函数的返回值
通过future.get()获取异步任务的返回值，该调用会阻塞，直到结果就绪。
#include <iostream>
#include <future>
#include <thread>
int compute_sum(int a, int b) {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
return a + b;
}
int main() {
// 启动异步任务
std::future<int> result = std::async(std::launch::async, compute_sum, 10, 20);
std::cout << "正在执行计算...\n";
// 获取结果（阻塞等待）
int sum = result.get();
std::cout << "结果: " << sum << "\n";
return 0;
}
输出：
正在执行计算... 结果: 30
注意：get()只能调用一次，之后future变为无效状态。
检查任务状态与非阻塞获取
使用future.wait_for()或future.wait_until()可实现超时检查，避免长时间阻塞。
std::future<int> fut = std::async(compute_sum, 5, 15);
auto status = fut.wait_for(std::chrono::milliseconds(100));
if (status == std::future_status::ready) {
std::cout << "结果: " << fut.get() << "\n";
} else {
std::cout << "任务未完成\n";
}
这适合对响应时间敏感的应用，比如用户界面或实时系统。
异常传递与错误处理
异步任务中抛出的异常会被捕获并存储，调用get()时重新抛出。
std::future<void> f = std::async([]{
throw std::runtime_error("任务失败");
});
try {
f.get();
} catch (const std::exception& e) {
std::cout << "捕获异常: " << e.what() << "\n";
}
这种机制让主线程能统一处理异步任务的异常，提升程序健壮性。
基本上就这些。掌握async与future的组合使用，能有效简化C++异步编程中的结果获取流程，避免手动管理线程和共享数据的复杂性。
