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一、关于std::future
成员函数wait_for()
:
1.1 关于std::future_status
:
std::future_status
是一个枚举类型,其值有三:
// ENUM future_status
enum class future_status {
// names for timed wait function returns
ready,
timeout,
deferred//延迟执行,当std::async()第一个参数为std::lanuch::deferred时生效。
};
1.2 wait_for()
:
返回值类型为future_status
,该函数将本线程阻塞在当前,并等待一段时间,后继续执行,若在等待时间内wait_for()
绑定线程执行完毕,则返回ready
,未执行完毕则返回timeout
。
int myThread1(int arg)
{
cout << arg << endl;
cout << "myThread() START..." << " thread_id:" << std::this_thread::get_id() << endl;
Sleep(5000);
cout << "myThread() END..." << " thread_id:" << std::this_thread::get_id() << endl;
return 5;
}
int main()
{
cout << "main thread id:" << std::this_thread::get_id() << endl;
std::future<int>result = std::async(myThread1, 3);
cout << "continue..." << endl;
//枚举类型
std::future_status status = result.wait_for(std::chrono::seconds(3));//设置等待3s,根据设置等待时间与子线程执行消耗时间得到返回值。决定程序在当前行阻塞时间。
if (status == std::future_status::timeout)//子线程还没执行完
{
cout << "timeout..." << endl;
//cout << result.get() <<endl;
}
else if (status == std::future_status::ready)//子线程已执行完
{
cout << "ready..." << endl;
//cout << result.get() << endl;
}
return 0;
}
关于枚举类型值deferred:
std::future<int>result = std::async(std::launch::deferred,myThread1, 3);
当std::async()第一个参数为std::lanuch::deferred时生效。此时线程不在阻塞在wait_for()
处,而是继续执行直到遇见属于该future
对象的get()
:
else if (status==std::future_status::deferred)
{
cout << "deferred act" << endl;
cout << result.get();
}
注意:无论std::async()
是否延迟执行,异步线程都将会指向完程序才能结束,三种结束方式:
- 阻塞在
wait_for()
处等待异步线程结束 - 阻塞在
get()
处等待异步线程结束 - 阻塞在
return 0;
处等待异步线程结束
get()
函数只能使用一次,因为get()函数的设计是一个移动语义,相当于将future
对象中的值转移到了get()
调用者中,所以再次get()
就报告了异常。
二、std::shared_future
:
也是类模板,其
get()
函数复制数据。
在实际开发中,有时候某线程的值不止被一个线程所需要,而get()
却只能只用一次,这时可以通过std::shared_future
达到多次通过get()
获取值的目的:
std::future<int>myf = mypt.get_future();
std::shared_future<int>myf_s(myf.share());
std::thread t2(mythread1,std::ref(myf_s));
t2.join();
auto mysf = myf_s.get();
cout << mysf << " -" << endl;
cout << "---------------" << endl;
auto mysf2 = myf_s.get();
cout << mysf2 << " -" << endl;
如上,用std::future
初始化std::shared_future
对象,通过std::shared_future
即可多次调用get()
获取线程返回。
也可不通过std::future
连接std::shared_future
和packaged_task
对象:
//原:
std::future<int>myf = mypt.get_future();
std::shared_future<int>myf_s(myf.share());
//简化:
std::shared_future<int>myf_s = mypt.get_future();
三、原子操作std::atomic
:
std::atomic
来代表原子操作,是个类模板。其实std::atomic
是用来封装某个类型的值的
原子操作: 在多线程中不会被打断的程序执行片段。
效率上: 原子操作要比互斥量的方式效率要高。
-
互斥量的加锁一般是针对一个代码段,而原子操作针对的一般都是一个变量。
-
原子操作,一般都是指* 不可分割的操作 * ;也就是说这种操作状态要么是完成的,要么是没完成的,不可能出现半完成状态。
注意使用时需要添加#include <atomic>
头文件
实例1:计算自增后的值:
std::atomic<int> g_count = 0;
void myThread()
{
for (size_t i = 0; i < 10000000; i++)
g_count++;
}
int main()
{
std::thread t1(myThread);
std::thread t2(myThread);
t1.join();
t2.join();
cout << g_count << endl;
return 0;
}
实例2:判断线程是否结束
std::atomic<bool> g_ifend = false;
void myThread()
{
std::chrono::milliseconds dura(1000);
while (g_ifend==false)
{
cout << "thread is working" << "--- " << std::this_thread::get_id() << endl;
std::this_thread::sleep_for(dura);
//Sleep(1);
}
cout << "----- end -----" << "--- " << std::this_thread::get_id() << endl;
}
int main()
{
std::thread t1(myThread);
std::thread t2(myThread);
//Sleep(5);
std::chrono::milliseconds dura1(5000);
std::this_thread::sleep_for(dura1);
g_ifend = true;
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
原子操作一般用于计数或者统计(如数据包的累计发送或者接受数目),如果多个线程一起统计,不使用原子操作会导致统计发生混乱。
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