今天小豆君来讲讲并发编程中的futrue和promise，主要用于线程间的同步和异步编程
在介绍future和promise之前，我先讲讲在没有它们之前，我们是如何做异步编程的。
假设有这样一个场景，你需要从数据库中查询大量数据，此时想到使用线程查询，当查询完后，通知前端显示查询结果。
1 使用轮询处理异步调用
1）线程A给线程B发送一个指令，要求线程B读取数据库数据，当读完数据后，设置共享变量flag为true（初始为false）
2）线程A轮询flag，等待flag被置为true的时候，将数据展示到界面中。
异步轮询
代码：
#include <iostream> #include <string> #include <Windows.h> static bool finished = false; static std::string data = ""; void query_data() { Sleep(1000); data = "hello"; finished = true; } void async_poll() { std::thread(query_data).detach(); while (true) { if (finished) { break; } Sleep(10); } std::cout << "async_poll data: " << data << "\n"; } int main() { async_poll(); }
输出：
轮询输出结果
优点：编程简单，思路清晰
缺点：需要定义公共变量，代码难以维护；编写轮询代码，降低了系统性能。
2 使用回调函数处理异步调用
第二种处理异步的方法是，我们可以使用回调函数
代码
#include <iostream> #include <string> #include <Windows.h> typedef void (*Callback)(const std::string& str); void query_data(Callback cb) { Sleep(1000); std::string data = "hello"; cb(data); } void show_data(const std::string& data) { std::cout << "show_data data: " << data << "\n"; } void async_callback() { std::thread td = std::thread(query_data, show_data); td.join(); } int main() { async_callback(); }
输出：
回调输出
优点：不需要编写轮询语句，不需要共享变量。
缺点：编程复杂，不易维护，可读性低，当涉及到多个异步调用时需要多个回调函数递归嵌套（熟悉es5的同学会深有体会），非常容易出错，复杂度指数增长。
3 使用promise和future处理异步调用
promise和future包含在future头文件中 #include
promise 和 future共享一个称为共享状态（shared state）的动态分配内存的变量，这个变量的类型可以是已经定义好的，也可以使一个异常。线程能够在 future上被挂起，等待该共享变量变为可读状态，因此 future 可以进行线程同步。
共享变量直到被promise 设置为一个值或是一个异常后才变成可读状态。且只能被设置一次，否则会发生以下情况。
- 如果某个线程多次试图将共享状态设置为一个值或是一个异常，那么共享状态将会被设置为 std::future_error 异常；
- 如果某个线程从来没有将共享状态设置为一个值或是一个异常，那么在 promise 被销毁时，它的析构函数会将共享状态设置为 std::future_error 异常。
future调用get获取共享变量结果。其也有两种情况：
- 如果此时共享变量已经是可读状态，则立即返回结果；
- 如果此时共享变量不可读，则等待结果为可读时返回结果。
future和promise处理异步调用
代码：
#include <iostream> #include <future> #include <string> #include <Windows.h> void query_data(std::promise<std::string>& prom) { Sleep(1000); std::string data = "hello"; prom.set_value(data); } void async_future_promise() { std::promise<std::string> prom; std::thread(query_data, std::ref(prom)).detach(); std::future<std::string> result = prom.get_future(); std::cout << "async_future_promise data: " << result.get() << "\n"; } int main() { async_future_promise(); }
输出：
使用future和promise
看，我们的代码很简单，在主线程中创建prom，声明共享变量为string类型，将它作为引用参数传递给线程函数query_data，在线程中查完数据后，使用prom.set_value将共享变量设置为hello，此时共享变量变为可读状态。在主线程中使用future的get函数获取共享变量结果。
整个代码看起来清晰明了。这也是小豆君推荐大家使用promise和future的原因。
那么我们现在再进行一下延伸，如果我再想获取到一个int型的结果该怎么办（也就是说，创建的线程先返回string数据，再返回int数据）
其实很简单，你只需要给查询线程query_data定义两个参数即可，在函数内部分别设置两个值。
void query_data2(std::promise<std::string>& prom1, std::promise<std::int>& prom2) { Sleep(1000); std::string data = "hello"; prom1.set_value(data); Sleep(1000); prom2.set_value(100); }
好了，关于线程间异步处理的问题就先介绍到这里。
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