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C++11 的异步操作-async

C++11中增加了async，如它的名字一样，这个关键字就是用来创建异步操作的，c++11中有个更常用的异步操作，叫做线程thread，那么thread和async有什么区别呢？以及async的优势是什么？应该怎么使用？

C++11 使用 std::async创建异步程序

C++11中增加了线程，可以非常方便的创建线程，它的基本用法是这样的：

void f(int n);
std::thread t(f, n + 1);
t.join();

但是线程毕竟是属于比较低层次的东西，有时候使用有些不便，比如希望获取线程函数的返回结果的时候，就不能直接通过 thread.join()得到结果，这时就必须定义一个变量，在线程函数中去给这个变量赋值，然后join，最后得到结果，这个过程是比较繁琐的。

c++11还提供了异步接口std::async，通过这个异步接口可以很方便的获取线程函数的执行结果。std::async会自动创建一个线程去调用线程函数，它返回一个std::future，这个future中存储了线程函数返回的结果，当需要线程函数的结果时，直接从future中获取，非常方便。

其实std::async提供的便利可不仅仅是这一点，它首先解耦了线程的创建和执行，可以在需要的时候获取异步操作的结果；其次它还提供了线程的创建策略（比如可以通过延迟加载的方式去创建线程），可以以多种方式去创建线程。在介绍async具体用法以及为什么要用std::async代替线程的创建之前，先看看std::future、std::promise和 std::packaged_task。

std::future

std::future是一个非常有用也很有意思的东西，简单说std::future提供了一种访问异步操作结果的机制。从字面意思来理解， 它表示未来，因为一个异步操作是不可能马上就获取操作结果的，只能在未来某个时候获取，但是可以以同步等待的方式来获取结果，可以通过查询future的状态（future_status）来获取异步操作的结果。future_status有三种状态：

• deferred：异步操作还没开始
• ready：异步操作已经完成
• timeout：异步操作超时

//查询future的状态
std::future_status status;
do {
    status = future.wait_for(std::chrono::seconds(1));
    if (status == std::future_status::deferred) {
        std::cout << "deferred\n";
    } else if (status == std::future_status::timeout) {
        std::cout << "timeout\n";
    } else if (status == std::future_status::ready) {
        std::cout << "ready!\n";
} while (status != std::future_status::ready);

获取future结果有三种方式：get、wait、wait_for，其中get等待异步操作结束并返回结果，wait只是等待异步操作完成，没有返回值，wait_for是超时等待返回结果。