[编程基础] C++多线程入门8-从线程返回值

原始C++标准仅支持单线程编程。新的C++标准(称为C++11或C++0x)于2011年发布。在C++11中，引入了新的线程库。因此运行本文程序需要C++至少符合C++11标准。

8 从线程返回值

8.1 使用说明

一个std::future对象可以与asych，std::packaged_task和std::promise一起使用。本文将主要关注将std::future与std::promise对象一起使用。很多时候，我们遇到希望线程返回结果的情况。现在的问题是如何做到这一点？

让我们举个例子假设在我们的应用程序中，我们创建了一个将压缩给定文件夹的线程，并且我们希望该线程返回新的zip文件名及其结果。现在，我们有两种方法：

使用指针在线程之间共享数据

将指针传递给新线程，此线程将设置其中的数据。在此之前，在主线程中使用条件变量继续等待。当新线程设置数据并向条件变量发送信号时，主线程将唤醒并从该指针获取数据。为了简单起见，我们使用了一个条件变量，一个互斥锁和一个指针(即3个项)来捕获返回的值。为那么问题将变得更加复杂。有没有一个简单的方法从线程返回值。答案是肯定的，使用std::future，让我们看看下一个解决方案。

C++11方式：使用std::future和std::promise

std::future是一个类模板，其对象存储将来的值。那么这future模板有什么用？实际上，一个std::future对象在内部存储了将来将分配的值，并且还提供了一种访问该值的机制，即使用get()成员函数。但是，如果有人尝试在get()函数可用之前访问future的此关联值，则get()函数将阻塞直到该值不可用。

std::promise也是一个类模板，其对象承诺将来会设置该值。每个std::promise对象都有一个关联的std::future对象，一旦std::promise对象设置了该值，它将给出该值。一个std::promise对象与其关联的std::future对象共享数据。让我们一步一步来看看，在Thread1中创建一个std::promise对象。

std::promise<int> promiseObj;

截至目前，该promise对象没有任何关联值。但是它提供了一个保证，肯定有人会在其中设置值，一旦设置了值，您就可以通过关联的std::future对象获得该值。但是现在假设线程1创建了这个promise对象并将其传递给线程2对象。现在，线程1如何知道何时线程2将在此promise对象中设置值？

答案是使用std::future对象。每个std::promise对象都有一个关联的std::future对象，其他对象可以通过该对象获取promise设置的值。

现在，线程1将把promiseObj传递给线程2。然后线程1将通过std::future的get函数获取线程2在std::promise中设置的值。

	int val = futureObj.get();

但是，如果线程2尚未设置值，则此调用将被阻塞，直到线程2在promise对象中设置值，即

	promiseObj.set_value(45);

在下图中查看完整流程：

让我们看一个完整的std::future和std::promise示例，

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
void initiazer(std::promise<int> * promObj)
{
    std::cout<<"Inside Thread"<<std::endl;     promObj->set_value(35);
}
int main()
{
    std::promise<int> promiseObj;
    std::future<int> futureObj = promiseObj.get_future();
    std::thread th(initiazer, &promiseObj);
    std::cout<<futureObj.get()<<std::endl;
    th.join();
    return 0;
}

输出为：

Inside Thread
35

此外，如果您希望线程在不同的时间点返回多个值，则只需在线程中传递多个std::promise对象，然后从关联的多个std::future对象中获取多个返回值。在下一篇文章中，我们将看到如何将std::future与std::asych和std::packaged_task结合使用。

8.2 参考

https://thispointer.com//c11-multithreading-part-8-stdfuture-stdpromise-and-returning-values-from-thread/