C++ Futures与Promises线程使用示例讲解

C++ Futures与Promises是一种线程模型，用于异步操作的处理和结果的返回。在许多情况下，异步操作可以显著提高程序的性能和响应能力。本文将介绍如何使用C++ Futures与Promises实现异步操作。下面我们通过两个示例来了解C++ Futures与Promises的使用。

示例一

假设我们需要统计一个文本文件中某个单词出现的次数。由于文本文件很大，统计操作可能需要较长的时间。为了确保程序的响应性，在进行统计操作时，我们需要在后台开启一个线程，并在后台线程上运行统计操作。可以通过C++ Futures与Promises来实现这个功能。

代码实现如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <future>

using namespace std;

// 统计单词出现的次数
int count_word(string word, string filename) {
    ifstream file(filename);
    if (!file) {
        cerr << "Error: Cannot open the file!" << endl;
        return -1;
    }
    int count = 0;
    string w;
    while (file >> w) {
        if (w == word) {
            count++;
        }
    }
    file.close();
    return count;
}

int main() {
    // 在后台线程上运行操作，统计单词出现的次数
    auto count_ftr = async(count_word, "apple", "file.txt");
    int count = count_ftr.get();
    cout << "The count of word is " << count << endl;
    return 0;
}

在上述代码中，我们使用async函数将统计操作放在了后台线程上运行，并通过get函数获取操作的结果。async函数会返回一个future对象，这个对象可以在主线程中获取异步操作的结果。 async函数会立即返回，不会等待后台线程完成。使用get函数可以阻塞当前线程，直到异步操作完成并获取返回值。

示例二

现在，我们来考虑一个更加复杂的例子，有两个运算需要同时执行，并且它们的执行结果需要加起来。使用C++ Futures与Promises可以轻松地实现这个功能。

代码实现如下：

#include <iostream>
#include <future>

using namespace std;

// 符合两个数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    // 在后台线程上执行运算1
    auto add_ftr_1 = async(add, 2, 3);
    // 在主线程上执行运算2
    auto add_ftr_2 = async(add, 4, 5);
    // 等待两个运算结束，并将运算结果加起来
    int result = add_ftr_1.get() + add_ftr_2.get();
    cout << "The result is " << result << endl;
    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了两个future对象，分别对应两个运算，然后在程序的末尾等待两个运算都完成，并将两个运算的结果加起来输出。需要注意的是，两个运算可以在不同的线程上执行，这样可以提高程序的并发性和运行效率。

以上两个示例演示了C++ Futures与Promises的基本使用方法，希望对你有所帮助。