一、說明

Futures 和 Promises 是將數據從一個線程傳遞到另一個線程的工具。雖然這也可以通過其他功能來完成，例如全局變量、futures 和 promises 在沒有它們的情況下也能工作。此外，您不需要自己處理同步。

未來是一個從另一個線程接收值的變量。如果您訪問未來以獲取值，您可能需要等到其他線程提供該值。 Boost.Thread 提供 boost::future 來定義未來。該類定義了一個成員函數 get() 來獲取值。 get() 是一個阻塞函數，可能需要等待另一個線程。

要在未來設置一個值，您需要使用一個承諾，因為 boost::future 不提供成員函數來設置一個值。

二、示例

Boost.Thread 提供類 boost::promise，它有一個成員函數 set_value()。您總是將 future 和 promise 成對使用。您可以使用 get_future() 從承諾中獲得未來。您可以在不同的線程中使用未來和承諾。如果在一個線程中的 promise 中設置了一個值，則可以在另一個線程中從 future 中獲取它。

示例 44.14。使用 boost::future 和 boost::promise

#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/thread/future.hpp>
#include <functional>
#include <iostream>
void accumulate(boost::promise<int> &p)
{
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 5; ++i)
    sum += i;
  p.set_value(sum);
}
int main()
{
  boost::promise<int> p;
  boost::future<int> f = p.get_future();
  boost::thread t{accumulate, std::ref(p)};
  std::cout << f.get() << '\n';
}

Example44.14

示例使用未來和承諾。未來 f 是從承諾 p 中接收到的。然后將對 promise 的引用傳遞給執行 accumulate() 函數的線程 t。 accumulate() 計算 0 到 5 之間所有數字的總和并將其保存在 promise 中。在 main() get() 中調用 future 將總數寫入標準輸出。

未來 f 和承諾 p 是相關聯的。當對未來調用 get() 時，將返回使用 set_value() 存儲在承諾中的值。因為該示例使用兩個線程，所以可能會在 accumulate() 調用 set_value() 之前在 main() 中調用 get()。在這種情況下，get() 會阻塞，直到使用 set_value() 將一個值存儲在 promise 中。

示例 44.14 顯示 10。

accumulate() 必須調整為在線程中執行。它必須采用 boost::promise 類型的參數并將結果存儲在其中。示例 44.15 引入了 boost::packaged_task，這是一個將值從任何函數轉發到未來的類，只要該函數通過 return 返回結果即可。

示例 44.15。使用 boost::packaged_task

#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/thread/future.hpp>
#include <utility>
#include <iostream>
int accumulate()
{
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 5; ++i)
    sum += i;
  return sum;
}
int main()
{
  boost::packaged_task<int> task{accumulate};
  boost::future<int> f = task.get_future();
  boost::thread t{std::move(task)};
  std::cout << f.get() << '\n';
}

Example44.15

示例 44.15 與前一個類似，但這次沒有使用 boost::promise。相反，此示例使用類 boost::packaged_task，它與 boost::promise 一樣提供返回未來的成員函數 get_future()。

boost::packaged_task 的構造函數期望將在線程中執行的函數作為參數，但 boost::packaged_task 本身并不啟動線程。必須將類型為 boost::packaged_task 的對象傳遞給 boost::thread 的構造函數，以便在新線程中執行該函數。

boost::packaged_task 的優點是它在未來存儲函數的返回值。你不需要調整一個函數來在未來存儲它的值。 boost::packaged_task 可以看作是一個適配器，它可以存儲未來任何函數的返回值。

雖然該示例擺脫了 boost::promise，但以下示例也沒有使用 boost::packaged_task 和 boost::thread。

示例 44.16。使用 boost::async()

#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/thread/future.hpp>
#include <iostream>
int accumulate()
{
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 5; ++i)
    sum += i;
  return sum;
}
int main()
{
  boost::future<int> f = boost::async(accumulate);
  std::cout << f.get() << '\n';
}

在示例 44.16 中，accumulate() 被傳遞給函數 boost::async()。這個函數統一了 boost::packaged_task 和 boost::thread。它在新線程中啟動 accumulate() 并返回未來。

可以將啟動策略傳遞給 boost::async()。這個附加參數決定了 boost::async() 是在新線程中還是在當前線程中執行該函數。如果您傳遞 boost::launch::async，boost::async() 將啟動一個新線程；這是默認行為。如果您傳遞 boost::launch::deferred，該函數將在調用 get() 時在當前線程中執行。

盡管 Boost 1.56.0 允許將 boost::launch::async 或 boost::launch::deferred 傳遞給 boost::async()，但尚未實現在當前線程中執行函數。如果您傳遞 boost::launch::deferred，程序將終止。