[C++11 并发编程] 15 承诺promise

假设有一个应用程序应用程序用于处理大量的网络连接，通常我们会为每一个连接创建单独的处理线程。当线程数量较少时，这样是可行的，但是随着连接数量的增加，大量的线程需要消耗大量的系统资源。这样，使用较少的线程，每个线程处理多个连接更为合适。

std::promise<T>提供了一个设置值的机制（类型T），通过与之关联的期望对象可以获取到被设置的值。std::promise/std::future一起配合，等待线程可以阻塞在期望上，实现承诺的线程可以使用promise对象来设置值，使得期望被满足。

如下是一个使用promise的简单示例，主线程创建一个promise，将于promise关联的期望交给新的线程th1。新线程等待从期望获取数据，主线程通过promise向期望设置值。

// promise example
#include <iostream>       // std::cout
#include <functional>     // std::ref
#include <thread>         // std::thread
#include <future>         // std::promise, std::future

void print_int (std::future<int>& fut) {
int x = fut.get();
std::cout << "value: " << x << '\n';
}

int main ()
{
std::promise<int> prom;                      // 创建承诺

std::future<int> fut = prom.get_future();    // 获取期望

std::thread th1 (print_int, std::ref(fut));  // 将期望交给一个新的线程

prom.set_value (10);                         // 履行承诺
// 与对期望的get()操作同步
th1.join();
return 0;
}

程序执行结果如下：

value: 10

另一个例子则是处理多个网络链接，使用std::promise<bool>/std::future<bool>对来标示成功发送了一块数据。于期望关联的是一个表示成功或失败的标志。对于接收到的网络包，与期望关联的则是收到的数据。

#include <future>
void process_connections(connection_set& connections)
{
// 循环直到done()返回true
while(!done(connections))
{
// 循环检查每一个连接
for(connection_iterator
connection=connections.begin(),end=connections.end();
connection!=end;
++connection)
{
// 如果有输入数据
if(connection->has_incoming_data())
{
data_packet data=connection->incoming();
// 通过数据的id获得对应的promise
std::promise<payload_type>& p=
connection->get_promise(data.id);
// 将数据设置给promise
p.set_value(data.payload);
}
// 如果有输出数据
if(connection->has_outgoing_data())
{
outgoing_packet data=
connection->top_of_outgoing_queue();
connection->send(data.payload);
// 从输出队列中获取数据并通过连接进行发送
// 发送完毕则设置promise的值为true以表明发送成功
data.promise.set_value(true);
}
}
}
}

到现在为止，我们看到的代码都忽略了异常。有些时候，由于磁盘满了，数据没找到，网络问题都有可能在某个线程执行操作时，导致函数调用直接返回带有异常的错误，C++标准库提供了一个机制在这些情况下处理异常，可以将异常存放在相关结果中返回给等待结果的线程。下一节，我们将看到如何通过期望来传递异常。