A std::promiseはpromise / futureペアのエンドポイントとして作成され、std::future（get_future()メソッドを使用してstd :: promiseから作成された）がもう一方のエンドポイントです。これは、1つのスレッドがメッセージを介して別のスレッドにデータを提供するときに、2つのスレッドが同期する方法を提供する単純なワンショット方式です。
1つのスレッドがデータを提供するプロミスを作成し、他のスレッドが将来プロミスを収集すると考えることができます。このメカニズムは1回しか使用できません。
promise / futureメカニズムは、を使用するスレッドからの一方向のみです set_value()方法をstd::promise使用してスレッドへget()ののstd::futureデータを受信します。get()future のメソッドが複数回呼び出されると、例外が生成されます。
とのスレッドをstd::promise使用していない場合set_value()第二のスレッド呼び出したときに、その約束を履行するためget()のは、std::future約束を収集するために約束を持つ最初のスレッドによって満たされるまで、2番目のスレッドが待機状態になりますstd::promiseが使用するときset_value()の方法をデータを送信します。
提案コルーチンと技術仕様N4663は、言語プログラミング-コルーチンのためのC ++の拡張とのVisual Studioの2017 C ++コンパイラのサポートをco_await、使用することも可能であるstd::futureし、std::asyncコルーチン機能作成ます。https://stackoverflow.com/a/50753040/1466970の説明と例を参照してください。これには、std::futurewith の使用について説明するセクションが1つありますco_await。
次のサンプルコードは、シンプルなVisual Studio 2013 Windowsコンソールアプリケーションで、C ++ 11同時実行クラス/テンプレートおよびその他の機能のいくつかを使用する方法を示しています。これは、正常に機能するpromise / future、いくつかのタスクを実行して停止する自律スレッド、およびより多くの同期動作が必要であり、複数の通知が必要なためにpromise / futureペアが機能しない場合の使用を示しています。
この例に関する1つの注意点は、さまざまな場所で追加される遅延です。これらの遅延は、使用してコンソールに出力されるさまざまなメッセージを確認するためにのみ追加されましたstd::coutが明確になり、複数のスレッドからのテキストが混ざらないよう。
の最初の部分は、main()3つの追加スレッドを作成し、std::promisestd::future、スレッド間でデータを送信して送信します。興味深い点は、メインスレッドがスレッドT2を起動するところです。スレッドT2はメインスレッドからのデータを待機し、何かを実行してから、3番目のスレッドT3にデータを送信します。メインスレッド。
の2番目の部分では、main()2つのスレッドと一連のキューを作成して、メインスレッドから作成された2つのスレッドそれぞれに複数のメッセージを送信できるようにします。私たちは、使用することはできませんstd::promiseし、std::future約束/将来のデュオはワンショットであり、繰り返し使用することはできませんので、このために。
クラスのソースSync_queueは、StroustrupのThe C ++ Programming Language：4th Editionからのものです。
// cpp_threads.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <thread> // std::thread is defined here
#include <future> // std::future and std::promise defined here
#include <list> // std::list which we use to build a message queue on.
static std::atomic<int> kount(1); // this variable is used to provide an identifier for each thread started.
//------------------------------------------------
// create a simple queue to let us send notifications to some of our threads.
// a future and promise are one shot type of notifications.
// we use Sync_queue<> to have a queue between a producer thread and a consumer thread.
// this code taken from chapter 42 section 42.3.4
// The C++ Programming Language, 4th Edition by Bjarne Stroustrup
// copyright 2014 by Pearson Education, Inc.
template<typename Ttype>
class Sync_queue {
public:
void put(const Ttype &val);
void get(Ttype &val);
private:
std::mutex mtx; // mutex used to synchronize queue access
std::condition_variable cond; // used for notifications when things are added to queue
std::list <Ttype> q; // list that is used as a message queue
};
template<typename Ttype>
void Sync_queue<Ttype>::put(const Ttype &val) {
std::lock_guard <std::mutex> lck(mtx);
q.push_back(val);
cond.notify_one();
}
template<typename Ttype>
void Sync_queue<Ttype>::get(Ttype &val) {
std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
cond.wait(lck, [this]{return !q.empty(); });
val = q.front();
q.pop_front();
}
//------------------------------------------------
// thread function that starts up and gets its identifier and then
// waits for a promise to be filled by some other thread.
void func(std::promise<int> &jj) {
int myId = std::atomic_fetch_add(&kount, 1); // get my identifier
std::future<int> intFuture(jj.get_future());
auto ll = intFuture.get(); // wait for the promise attached to the future
std::cout << " func " << myId << " future " << ll << std::endl;
}
// function takes a promise from one thread and creates a value to provide as a promise to another thread.
void func2(std::promise<int> &jj, std::promise<int>&pp) {
int myId = std::atomic_fetch_add(&kount, 1); // get my identifier
std::future<int> intFuture(jj.get_future());
auto ll = intFuture.get(); // wait for the promise attached to the future
auto promiseValue = ll * 100; // create the value to provide as promised to the next thread in the chain
pp.set_value(promiseValue);
std::cout << " func2 " << myId << " promised " << promiseValue << " ll was " << ll << std::endl;
}
// thread function that starts up and waits for a series of notifications for work to do.
void func3(Sync_queue<int> &q, int iBegin, int iEnd, int *pInts) {
int myId = std::atomic_fetch_add(&kount, 1);
int ll;
q.get(ll); // wait on a notification and when we get it, processes it.
while (ll > 0) {
std::cout << " func3 " << myId << " start loop base " << ll << " " << iBegin << " to " << iEnd << std::endl;
for (int i = iBegin; i < iEnd; i++) {
pInts[i] = ll + i;
}
q.get(ll); // we finished this job so now wait for the next one.
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
std::chrono::milliseconds myDur(1000);
// create our various promise and future objects which we are going to use to synchronise our threads
// create our three threads which are going to do some simple things.
std::cout << "MAIN #1 - create our threads." << std::endl;
// thread T1 is going to wait on a promised int
std::promise<int> intPromiseT1;
std::thread t1(func, std::ref(intPromiseT1));
// thread T2 is going to wait on a promised int and then provide a promised int to thread T3
std::promise<int> intPromiseT2;
std::promise<int> intPromiseT3;
std::thread t2(func2, std::ref(intPromiseT2), std::ref(intPromiseT3));
// thread T3 is going to wait on a promised int and then provide a promised int to thread Main
std::promise<int> intPromiseMain;
std::thread t3(func2, std::ref(intPromiseT3), std::ref(intPromiseMain));
std::this_thread::sleep_for(myDur);
std::cout << "MAIN #2 - provide the value for promise #1" << std::endl;
intPromiseT1.set_value(22);
std::this_thread::sleep_for(myDur);
std::cout << "MAIN #2.2 - provide the value for promise #2" << std::endl;
std::this_thread::sleep_for(myDur);
intPromiseT2.set_value(1001);
std::this_thread::sleep_for(myDur);
std::cout << "MAIN #2.4 - set_value 1001 completed." << std::endl;
std::future<int> intFutureMain(intPromiseMain.get_future());
auto t3Promised = intFutureMain.get();
std::cout << "MAIN #2.3 - intFutureMain.get() from T3. " << t3Promised << std::endl;
t1.join();
t2.join();
t3.join();
int iArray[100];
Sync_queue<int> q1; // notification queue for messages to thread t11
Sync_queue<int> q2; // notification queue for messages to thread t12
std::thread t11(func3, std::ref(q1), 0, 5, iArray); // start thread t11 with its queue and section of the array
std::this_thread::sleep_for(myDur);
std::thread t12(func3, std::ref(q2), 10, 15, iArray); // start thread t12 with its queue and section of the array
std::this_thread::sleep_for(myDur);
// send a series of jobs to our threads by sending notification to each thread's queue.
for (int i = 0; i < 5; i++) {
std::cout << "MAIN #11 Loop to do array " << i << std::endl;
std::this_thread::sleep_for(myDur); // sleep a moment for I/O to complete
q1.put(i + 100);
std::this_thread::sleep_for(myDur); // sleep a moment for I/O to complete
q2.put(i + 1000);
std::this_thread::sleep_for(myDur); // sleep a moment for I/O to complete
}
// close down the job threads so that we can quit.
q1.put(-1); // indicate we are done with agreed upon out of range data value
q2.put(-1); // indicate we are done with agreed upon out of range data value
t11.join();
t12.join();
return 0;
}
この単純なアプリケーションは、次の出力を作成します。
MAIN #1 - create our threads.
MAIN #2 - provide the value for promise #1
func 1 future 22
MAIN #2.2 - provide the value for promise #2
func2 2 promised 100100 ll was 1001
func2 3 promised 10010000 ll was 100100
MAIN #2.4 - set_value 1001 completed.
MAIN #2.3 - intFutureMain.get() from T3. 10010000
MAIN #11 Loop to do array 0
func3 4 start loop base 100 0 to 5
func3 5 start loop base 1000 10 to 15
MAIN #11 Loop to do array 1
func3 4 start loop base 101 0 to 5
func3 5 start loop base 1001 10 to 15
MAIN #11 Loop to do array 2
func3 4 start loop base 102 0 to 5
func3 5 start loop base 1002 10 to 15
MAIN #11 Loop to do array 3
func3 4 start loop base 103 0 to 5
func3 5 start loop base 1003 10 to 15
MAIN #11 Loop to do array 4
func3 4 start loop base 104 0 to 5
func3 5 start loop base 1004 10 to 15