C++并发编程之线程异步std::packaged

1、std::packaged_task介绍

类模板 std::packaged_task 包装任何可调用 (Callable) 目标（函数、 lambda 表达式、 bind 表达式或其他函数对象），使得能异步调用它。其返回值或所抛异常被存储于能通过 std::future 对象访问的共享状态中。—摘抄自https://www.apiref.com/cpp-zh/cpp/thread/packaged_task.html

接下来看下std::packaged_task的定义：

  /// packaged_tasktemplate<typename _Res, typename... _ArgTypes>class packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>{typedef __future_base::_Task_state_base<_Res(_ArgTypes...)> _State_type;shared_ptr<_State_type>                   _M_state;public:// Construction and destructionpackaged_task() noexcept { }// _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS// 2095.  missing constructors needed for uses-allocator constructiontemplate<typename _Allocator>packaged_task(allocator_arg_t, const _Allocator& __a) noexcept{ }template<typename _Fn, typename = typename__constrain_pkgdtask<packaged_task, _Fn>::__type>explicitpackaged_task(_Fn&& __fn): packaged_task(allocator_arg, std::allocator<int>(),std::forward<_Fn>(__fn)){ }// _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS// 2097.  packaged_task constructors should be constrainedtemplate<typename _Fn, typename _Alloc, typename = typename__constrain_pkgdtask<packaged_task, _Fn>::__type>explicitpackaged_task(allocator_arg_t, const _Alloc& __a, _Fn&& __fn): _M_state(__create_task_state<_Res(_ArgTypes...)>(std::forward<_Fn>(__fn), __a)){ }~packaged_task(){if (static_cast<bool>(_M_state) && !_M_state.unique())_M_state->_M_break_promise(std::move(_M_state->_M_result));}// No copypackaged_task(const packaged_task&) = delete;packaged_task& operator=(const packaged_task&) = delete;template<typename _Allocator>packaged_task(allocator_arg_t, const _Allocator&,const packaged_task&) = delete;// Move supportpackaged_task(packaged_task&& __other) noexcept{ this->swap(__other); }template<typename _Allocator>packaged_task(allocator_arg_t, const _Allocator&,packaged_task&& __other) noexcept{ this->swap(__other); }packaged_task& operator=(packaged_task&& __other) noexcept{packaged_task(std::move(__other)).swap(*this);return *this;}voidswap(packaged_task& __other) noexcept{ _M_state.swap(__other._M_state); }boolvalid() const noexcept{ return static_cast<bool>(_M_state); }// Result retrievalfuture<_Res>get_future(){ return future<_Res>(_M_state); }// Executionvoidoperator()(_ArgTypes... __args){__future_base::_State_base::_S_check(_M_state);_M_state->_M_run(std::forward<_ArgTypes>(__args)...);}voidmake_ready_at_thread_exit(_ArgTypes... __args){__future_base::_State_base::_S_check(_M_state);_M_state->_M_run_delayed(std::forward<_ArgTypes>(__args)..., _M_state);}voidreset(){__future_base::_State_base::_S_check(_M_state);packaged_task __tmp;__tmp._M_state = _M_state;_M_state = _M_state->_M_reset();}};

2、std::packaged_task重要的函数介绍

void swap(packaged_task& __other);//两个packaged task互换
bool valid();//如果有一个新的shared state就产生true。
// Result retrieval
future<_Res> get_future();//获得一个future 对象，可以用来取的shared state
// Execution
void operator()(_ArgTypes... __args);
void make_ready_at_thread_exit(_ArgTypes... __args);
//调用task并且在线成退出时使shared state为ready
void reset(); //建立一个新的shared state,会使shared state为ready
/// swap
template<typename _Res, typename... _ArgTypes>swap(packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>& __x, packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>& __y);

3、std::packaged_task用法示例

具体示例代码如下：

/*************************************************************************> File Name: thread_packaged_task.cpp> Author: 小和尚敲木鱼> Mail:  > Created Time: Tue 21 Sep 2021 02:40:24 AM PDT************************************************************************/#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
#include <vector>
#include <list>
#include <mutex>
#include <future>
#include <chrono>using namespace std;
/*****************************文件说明***********************************/
int function_1(int param)//线程
{int ret = 10;std::cout << __func__ << "param =" << param  << std::endl;std::cout << "handle thread id ="<< std::this_thread::get_id() << std::endl;std::chrono::milliseconds sleep_time(500);std::this_thread::sleep_for(sleep_time);std::cout << __func__ << " thread id ="<< std::this_thread::get_id() << std::endl;std::cout << __func__ << " return = "<< ret + param << std::endl;return (ret + param);
}int main(int agc,char * agv[])
{int temp = 20;std::cout << "Main thread id =" << std::this_thread::get_id() << std::endl;std::packaged_task<int(int)> handle_task(function_1);//创建packaged_taskstd::thread thread_test(std::ref(handle_task),temp);std::future<int> result = handle_task.get_future();std::cout << "###################" << std::endl;std::cout << "result = " << result.get() << std::endl;if (thread_test.joinable())thread_test.join();return 0;
}
//OUT
//Main thread id =140609886185280
//###################
//function_1param =20
//handle thread id =140609868805888
//function_1 thread id =140609868805888
//function_1 return = 30
//result = 30
/**************************end of file**********************************/

4、总结

std::packaged_task简单来说就是，打包一个异步任务去完成，完成打包后就不用管了，到合适的地点去获取相应的执行结果就可以了。非常的银杏。
Todo:
后续补充其他细节。

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C++并发编程之线程异步std::packaged_task知识点总结

1、std::packaged_task介绍

2、std::packaged_task重要的函数介绍

3、std::packaged_task用法示例

4、总结

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