同步并发操作之等待一次性事件

有时候需要用一些后台线程来完成计算，这些计算往往都是一次性的，线程计算完后便结束。这时候可以使用条件变量，但是有点浪费，我们只需要获取一次结果。C++标准库中有头文件<future>，很形象“未来”，获取未来计算的结果。

使用std::async来启动一个异步任务。用std::future对象来存储异步任务返回的结果，这个对象存储结果。当我们需要结果时，只需调用get()方法。这时如果还没计算完毕，当前线程会阻塞。

#include<future>#include<iostream>int find_the_answer_to_ltuae();void do_other_sutff();int main(){std::future<int> the_answer = std::async(find_the_answer_to_ltuae);do_other_sutff();std::cout << "The answer is " << the_answer.get() << std::endl;return 0;}int find_the_answer_to_ltuae(){return 10;}void do_other_sutff(){std::cout << "do_other_sutff " << std::endl;}

可以像线程那样，向函数传递参数

#include<future>#include<iostream>#include<string>struct X{void foo(int, std::string const&);std::string bar(std::string const&);};X x;auto f1 = std::async(&X::foo, &x, 32, "hello");//p->foo(42,"hello")。p是&xauto f2 = std::async(&X::bar, x, "goodbye");//tmp.bar("goodbye")。x是tmpstruct Y{double operator()(double);};Y y;auto f3 = std::async(Y(), 3.141);//tem(3.141)，tmp是Y()的move-constructedauto f4 = std::async(std::ref(y), 2.718);//y(2.718)X baz(X&);std::async(baz, std::ref(x));//调用bazclass move_only{public:move_only();move_only(move_only&&);move_only(move_only const&) = delete;move_only& operator=(move_only&&);move_only& operator=(move_only const&)=delete;void operator()();};auto f5 = std::async(move_only());//构造临时对象执行

可以通过传递参数来决定是否启动新的线程或何时启动新线程，

auto f6 = std::async(std::launch::async, Y(), 1.2);//启动新线程执行auto f7 = std::async(std::launch::deferred, baz, std::ref(x));//调用wait或get后才执行auto f8 = std::async(std::launch::deferred | std::launch::async,baz, std::ref(x));//由实现来选择auto f9 = std::async(baz, std::ref(x));f7.wait();//执行f7对应的后台线程

结合task和future

可以使用std::packaged_task<>和future结合。当激活std::package_task<>时，调用future的函数。函数返回结果存在关联的数据中。

std::package_task<>的参数是函数签名（像函数指针定义）。例如，void()表示无返回值，无参数的函数；int (std::sgring&,double*)表示函数返回类型为int，参数为string引用和double类型指针。当定义std::package_task<>对象时，必须给出参数和返回类型。

std::future<>的返回类型通过成员函数get_future()获得。

在许多GUI框架中，要求从特定的线程更新GUI。如果一个线程想要更新GUI，它必须给GUI线程发送一个消息。可以通过std::package_task来解决这个问题。

 

#include<deque>#include<mutex>#include<future>#include<thread>#include<utility>std::mutex m;std::deque<std::packaged_task<void()> > tasks;bool gui_shutdown_message_received();void get_and_process_gui_message();void gui_thread()//GUI线程{while(!gui_shutdown_message_received())//收到GUI关闭信息{get_and_process_gui_message();//处理GUI窗口信息std::packaged_task<void()> task;//定义任务{std::lock_guard<std::mutex> lk(m);if(tesks.empty())//任务队列无任务时，执行task()continue;task=std::move(tasks.front());tasks.pop_front();//任务出列}task();//执行task}}std::thread gui_bg_thread(gui_thread);template<typename Func>std::future<void> post_task_for_gui_thread(Func f){std::package_task<void()> task(f);//创建taskstd::future<void> res=task.get_future();std::lock_guard<std::mutex> lk(m);tasks.push_back(std::move(task));//把task放到队列return res;}