C++中std::future和std::promise怎么配合使用_C++异步通信future与promise实例讲解-C++-PHP中文网

C++中std::future和std::promise怎么配合使用_C++异步通信future与promise实例讲解

尼克

发布： 2025-10-23 19:07:02

原创

284人浏览过

std::future和std::promise用于线程间异步通信，promise通过set_value设置结果，future通过get获取结果，二者共享状态实现数据传递；示例中producer线程计算后设置值，consumer线程阻塞等待并获取结果，支持异常传递，适用于一对一异步任务协作场景。

c++中std::future和std::promise怎么配合使用_c++异步通信future与promise实例讲解

在C++中，std::future 和 std::promise 是用于实现异步通信的重要工具。它们配合使用可以实现一个线程产生结果，另一个线程获取该结果，而无需显式使用互斥量或条件变量来同步数据。

基本概念：future 与 promise 的关系

std::promise 是一个“承诺”，它允许你在某个时刻设置一个值或异常；std::future 是与之关联的“未来可取的结果”。通过调用 promise 的 get_future() 方法可以获得对应的 future 对象。当一个线程设置了 promise 的值后，另一个线程就可以通过 future 来获取这个值。

简单来说：
- promise 提供写入接口（set_value）
- future 提供读取接口（get）
两者通过内部共享状态连接，实现跨线程传递结果。

基本使用步骤

使用 std::future 和 std::promise 配合的一般流程如下：

创建一个 std::promise 对象
从 promise 获取一个 std::future 对象
将 promise 移动到生产者线程中（比如通过 lambda 或函数参数）
消费者线程持有 future，等待并获取结果
生产者线程完成任务后，调用 promise.set_value() 设置结果
消费者线程调用 future.get() 获取结果（阻塞直到结果可用）

实例代码演示

下面是一个完整的例子，展示两个线程之间如何通过 future 和 promise 传递整数结果：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
#include <chrono>
<p>void producer(std::promise<int>&& prms) {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时操作
int result = 42;
std::cout << "Producer: 计算完成，结果为 " << result << "\n";
prms.set_value(result);  // 设置结果
}</p><p>void consumer(std::future<int>& fut) {
std::cout << "Consumer: 等待结果...\n";
int value = fut.get();  // 阻塞等待结果
std::cout << "Consumer: 收到结果 " << value << "\n";
}</p><p>int main() {
std::promise<int> prom;
std::future<int> fut = prom.get_future();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::thread t1(producer, std::move(prom));
std::thread t2(consumer, std::ref(fut));

t1.join();
t2.join();

return 0;

登录后复制

}

输出可能为：
Consumer: 等待结果...
Producer: 计算完成，结果为 42
Consumer: 收到结果 42

说明 consumer 在 get() 处阻塞，直到 producer 调用 set_value 后才继续执行。

微信 WeLM

WeLM不是一个直接的对话机器人，而是一个补全用户输入信息的生成模型。

查看详情

异常传递与错误处理

除了正常值，promise 还能传递异常。例如，如果计算过程中抛出异常，可以用 set_exception 保存异常状态：

void faulty_producer(std::promise<double>&& prms) {
    try {
        throw std::runtime_error("计算失败！");
    } catch (...) {
        prms.set_exception(std::current_exception());
    }
}
<p>int main() {
std::promise<double> prom;
std::future<double> fut = prom.get_future();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::thread t(faulty_producer, std::move(prom));

try {
    double val = fut.get();  // 会重新抛出异常
} catch (const std::exception& e) {
    std::cout << "捕获异常: " << e.what() << "\n";
}

t.join();
return 0;

登录后复制

}

这使得 future.get() 不仅能获取值，还能安全地传播异常，便于集中错误处理。