什么是異步?

異步就是多個線程是同時執行的，與之相對的就是線程同步，二者都應用在并發的場景上。

異步的特點

異步執行的任務無需等待其他任務完成，其本身是通過非阻塞的方式執行的，不依賴前驅任務，通常用于IO密集型場景。

非阻塞：線程不會被其他線程阻塞；

回調或事件驅動：

1、可以通過最直接采用策略執行回調函數，自動創建和管理線程；

2、還可以通過primise收到那個執行線程設置future的異步結果；

未來類--future

future簡單來說就是存儲線程結果的一個模版類，我們可以通過其get方法獲取其異步編程結果的值；

async策略

執行策略:launch::async代表的是立刻在當前線程處執行異步回調函數；

//執行線程回調函數
double func(){cout<<"我是線程回調函數"<<endl; return 6.6;
}void testfuture(){future<double> ret=async(launch::async,func);//立即執行的策略cout<<"開始睡眠"<<endl;sleep(2);auto res=ret.get();cout<<"future:"<<res<<endl; 
}

其中ret接收的就是異步線程回調函數的返回值;

deferred策略

該執行策略代表的是延遲執行，也就是主線程執行到async函數時不會立刻觸發執行異步回調函數，而是在后續調用future的get方法時才會觸發執行回調函數；

#pragma once 
#include <future>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
using namespace std; //執行線程回調函數
double func(){cout<<"我是線程回調函數"<<endl; return 6.6;
}void testfuture2(){future<double>ret=async(launch::deferred,func);//延遲執行策略cout<<"開始睡眠"<<endl;sleep(2);auto res=ret.get();cout<<"future:"<<res<<endl; 
}

這段程序的執行結果就是先打印“開始睡眠“，然后睡眠2s，執行到get處，才執行回調函數，打印"我是線程回調函數"，返回res獲取返回值6.6，最后打印"future:6.6";

Promise(承諾未來值)

Promise也是一個模版類，通常配合future使用，用于在線程間傳遞數據或同步異步操作的結果

解決的問題

(1) 線程間結果的傳遞

• 普通線程函數只能通過參數傳遞輸入數據，但無法直接返回計算結果（除非使用全局變量或指針，但這不夠安全）。

• promise?提供了一種安全、標準化的方式，讓一個線程（生產者）可以設置一個值，而另一個線程（消費者）可以通過?future?獲取這個值。

(2) 異步操作的同步

• 在異步編程中，我們可能需要等待某個線程完成任務并獲取其結果，而?promise/future?提供了一種線程安全的等待機制，避免了手動使用條件變量或鎖。

(3) 異常傳遞

• 如果一個線程在執行過程中拋出異常，可以通過?promise?將異常傳遞給?future，讓調用方能夠捕獲并處理它。

實現方案

promise+move

#include <iostream>
#include <future>
#include <thread>using namespace std;void task(promise<int> pro) {pro.set_value(666);
}int main() {promise<int>ff;//綁定future和promisefuture<int>fut = ff.get_future();thread t(task,move(ff));//獲取結果cout <<"異步future:"<< fut.get() << endl;t.join();return 0;
}

這種方案是比較安全的，因為沒有使用指針和引用，關鍵點在于，中間變量作為參數，回調執行完就會釋放掉參數pro；

那么問題來了，回調執行完就會釋放掉pro，那future還能獲取結果嗎?

答案是可以的!future從promise讀取結果的過程在于set_value寫入，執行回調之前future和prommise已經綁定了共享的關系，而set_value就會同步數據給future;即便是后續參數pro和主線程的ff都無效了，future依舊可以獲取到正確的結果；

promise+ref

#include <iostream>
#include <future>
#include <thread>using namespace std;void task(promise<int>& pro) {pro.set_value(666);
}int main() {promise<int>ff;//綁定future和promisefuture<int>fut = ff.get_future();thread t(task,ref(ff));//獲取結果cout <<"異步future:"<< fut.get() << endl;t.join();return 0;
}

與上面的區別在于回調的參數是引用，而是實參需要使用ref強調傳遞的是引用對象，這種方法因涉及引用，所以沒有使用move安全一些；

性能分析: