A std::promise
, bir söz / gelecek çifti için bir bitiş noktası olarak oluşturulur ve std::future
( get_future()
yöntemi kullanarak std :: promise'tan yaratılır ) diğer bitiş noktasıdır. Bu, bir iş parçacığı bir mesaj aracılığıyla başka bir iş parçacığına veri sağladığı için, iki iş parçacığının senkronize edilmesi için bir yol sağlamanın basit, tek adımlık bir yöntemidir.
Bir iş parçacığı veri sağlama vaadi oluştururken diğer iş parçacığı gelecekte vaat toplar gibi düşünebilirsiniz. Bu mekanizma yalnızca bir kez kullanılabilir.
Söz / gelecek mekanizması kullanır parçacığından, sadece bir yönde olan set_value()
bir yöntemi std::promise
kullanan konuya get()
a std::future
veri almak için. Bir get()
geleceğin yöntemi birden fazla çağrılırsa bir istisna oluşturulur .
İle iplik halinde std::promise
kullanmamış set_value()
ikinci iplik çağrıları zaman sonra sözünü yerine getirmesini get()
ve std::future
sözünü toplamak için söz ile ilk iplik tarafından teslim edilene kadar, ikinci iplik bir bekleme durumuna geçer std::promise
o kullandığında set_value()
yöntemi veri göndermek için.
Önerilen Teknik Şartname N4663 Programlama Dilleri - C ++ Coroutines Uzantıları ve Visual Studio 2017 C ++ derleyici desteği ile birlikte co_await
, cohoutine işlevselliğini kullanmak std::future
ve std::async
yazmak da mümkündür . Tartışma ve örneğe bakın https://stackoverflow.com/a/50753040/1466970 kullanımını açıklamaktadır bir bölümü olarak var std::future
olan co_await
.
Aşağıdaki örnek kod, basit bir Visual Studio 2013 Windows konsol uygulaması, C ++ 11 eşzamanlılık sınıflarının / şablonlarının ve diğer işlevlerin birkaçının kullanıldığını gösterir. İyi çalışan bir söz / gelecek kullanımı, bazı görevleri yerine getirecek ve durduracak özerk iş parçacıkları ve daha eşzamanlı davranışın gerekli olduğu ve çoklu bildirimlere duyulan ihtiyaç nedeniyle söz / gelecek çifti çalışmaz.
Bu örnekle ilgili bir not, çeşitli yerlere eklenen gecikmelerdir. Bu gecikmeler yalnızca konsola yazdırılan çeşitli iletilerin std::cout
net olmasını ve birkaç iş parçacığından gelen metnin birbirine karışmamasını sağlamak için eklenmiştir .
İlk bölümü main()
üç ek iş parçacığı oluşturmak ve iş parçacıkları arasında veri göndermek için std::promise
ve std::future
kullanın. İlginç bir nokta, ana iş parçacığının, ana iş parçacığından veri bekleyecek, bir şey yapacak ve daha sonra üçüncü iş parçasına (T3) bir iş parçacığı başlattığı ve daha sonra bir şey yapacak ve verileri geri gönderecek olmasıdır. ana iplik.
Ana iş parçasından main()
oluşturulan iki iş parçacığının her birine birden çok iletiye izin vermek için iki iş parçacığı ve bir sıra kümesi oluşturur. Bunu kullanamayız std::promise
ve std::future
bunun için söz / gelecek ikilisi tek bir atıştır ve tekrar tekrar kullanılamaz.
Sınıfın kaynağı Sync_queue
Stroustrup'un The C ++ Programlama Dili: 4. Basımından kaynaklanmaktadır.
// 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;
}
Bu basit uygulama aşağıdaki çıktıyı oluşturur.
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