0

0

c++中std::promise和std::future怎么用_c++异步编程模型详解【多线程】

尼克

尼克

发布时间:2025-12-09 14:34:02

|

750人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::promise和std::future是C++11提供的单次异步通信机制,promise负责设置值或异常,future用于等待并获取该结果;shared_future支持多处并发等待同一结果。

c++中std::promise和std::future怎么用_c++异步编程模型详解【多线程】

std::promise 和 std::future 是 C++11 引入的异步通信机制,用于在线程间安全地传递单次结果。它们不负责执行任务,只负责“承诺一个值”和“获取那个值”,常与 std::thread、std::async 或线程池配合使用。

std::promise:发出一个“我将来会给你一个值”的承诺

一个 std::promise 对象代表一个可写的“结果容器”。它只能设置一次值(或异常),之后再调用 set_value / set_exception 会抛出 std::future_error。

  • 用 promise.set_value(val) 提交结果(类型必须匹配 future 的 value_type)
  • 用 promise.set_exception(std::make_exception_ptr(e)) 传递异常
  • 通过 promise.get_future() 获取对应的 std::future —— 每个 promise 只能绑定一个 future

std::future:等待并获取 promise 承诺的结果

std::future 是只读句柄,代表一个“尚未就绪但将来会出现的值”。它支持阻塞等待、限时等待、轮询检查,也可移动(不可拷贝)。

  • .get():阻塞直到结果就绪,返回值(或 rethrow 异常),调用后 future 失效
  • .wait():仅阻塞等待,不取值
  • .wait_for(duration) / .wait_until(time_point):带超时的等待,返回 future_status 枚举(ready、timeout、deferred
  • .valid():判断 future 是否关联有效共享状态(比如是否已 move 出或未被 get 过)

典型协作模式:生产者-消费者线程间传值

常见场景是主线程创建 promise/future 对,把 promise 移交给工作线程,自己保留 future 等待结果。

Civitai
Civitai

AI艺术分享平台!海量SD资源和开源模型。

下载

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

std::promise p;
std::future f = p.get_future();

std::thread t([&p]() {
    std::this_thread::sleep_for(1s);
    p.set_value(42); // 工作线程完成计算后交付结果
});
t.detach(); // 或 join()

// 主线程等待结果
int result = f.get(); // 阻塞直到 set_value 被调用

std::shared_future:支持多处等待同一结果

std::future 不可拷贝,如果多个地方需要等待同一个结果,需用 std::shared_future。它由 future.share() 创建,允许多个实例同时 wait / get(但 get 仍只能调用一次 per instance,且所有实例共享底层状态)。

  • 适用于广播式通知:例如多个监控线程等待某个初始化完成
  • shared_future 支持拷贝,底层引用计数管理共享状态生命周期
  • 注意:即使 shared_future 被拷贝多次,set_value 仍只能调用一次

基本上就这些。promise/future 不复杂但容易忽略细节——比如忘记 detach/join 线程、重复调用 get、误用拷贝 future,都会导致未定义行为或死锁。用好它们的关键是明确“谁生产、谁消费、何时交付、如何容错”。

相关专题

更多
线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

482

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

5

2026.01.21

C++多线程相关合集
C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

11

2026.01.21

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

5

2026.01.21

C++多线程相关合集
C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

11

2026.01.21

Java 并发编程高级实践
Java 并发编程高级实践

本专题深入讲解 Java 在高并发开发中的核心技术,涵盖线程模型、Thread 与 Runnable、Lock 与 synchronized、原子类、并发容器、线程池(Executor 框架)、阻塞队列、并发工具类(CountDownLatch、Semaphore)、以及高并发系统设计中的关键策略。通过实战案例帮助学习者全面掌握构建高性能并发应用的工程能力。

83

2025.12.01

c++ 根号
c++ 根号

本专题整合了c++根号相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

41

2026.01.23

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
10分钟--Midjourney创作自己的漫画
10分钟--Midjourney创作自己的漫画

共1课时 | 0.1万人学习

Midjourney 关键词系列整合
Midjourney 关键词系列整合

共13课时 | 0.9万人学习

AI绘画教程
AI绘画教程

共2课时 | 0.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号