c++ 异步并行编程

[ccc]

主要头文件：future
学习 future 编程的前提是会了 std::condition_variable，否则对 std::future 系之 wait, set_*，get 的理解有障碍。
1. std::async
创建一个异步 future, 第一个参数设置策略，可以是
std::launch::async 异步策略：自动并行；
std::launch::deferred 延迟策略：只有使用 std::future 的 wait, get 方法才会触发执行；
2. std::packaged_task
包裹一个执行序，它是一个 moveable 类型的线程执行序，可以用 get_future 方法获得 future
3. std::promise
良好的 set/get 封装，实现 promise/future 并行化 (诺言/兑现并行？ 不知道中文怎么表达了)，良好的异常处理机制封装
上面这些话全是个人领悟了，具体的应该多写一些 c++ future 代码才可以理解异步，不然是不是看的不知所云呢？
简单又傻瓜的例子

Code: [全选] [展开/折叠] [Download] (cxx-simple-async.cpp)

1. #include <future>
2. #include <iostream>
3.  
4. int main() {
5.     std::future<void> autoLauncher = std::async(
6.         std::launch::async, [] () {
7.             std::cout << "Child Thread!\n";
8.             for (int i=0; i<10; i++) {
9.                 std::cout << i << std::endl;
10.             }
11.         }
12.     );
13.  
14.     std::cout << "Main Thread\n";
15. }

编译: clang++ cxx-simple-async.cpp -stdlib=libc++ -std=c++1z -lthr -o prog1

例子 2：在 std::async 异步模式直接用原生的 std::condition_variable

Code: [全选] [展开/折叠] [Download] (simple-async-and-cv.cpp)

1. #include <future>
2. #include <chrono>
3. #include <condition_variable>
4. #include <iostream>
5.  
6. int main() {
7.         auto costlessSleep = [] () {
8.                 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::nanoseconds(1));
9.         };
10.  
11.         std::mutex mutex;
12.         bool ready = false;
13.         std::condition_variable cv;
14.  
15.         // 默 认 策 略 为  std::launch::async， 如 果 不 是 ， 请 升 级 编 译 器
16.         auto f = std::async([&cv, &mutex, &ready] () { // 引 用 捕 捉  cv, mutex, ready
17.                 std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
18.                 for (int i=0; i<10; i++) {
19.                         std::cout << "Waiting ... (ready: "
20.                                 << std::boolalpha << ready << ")\n";
21.                         cv.wait(lock, [&ready] () {return ready==true;});
22.                         std::cout << "Notified. (ready: "
23.                                 << std::boolalpha << ready << ")\n";
24.                         ready = false;
25.                         std::cout << "ready=>false" << std::endl;
26.                 }
27.         });
28.  
29.         for (int i=0; i<12; i++) {
30.                 costlessSleep();
31.                 std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
32.                 ready = true;
33.                 std::cout << "ready=>true" << std::endl;
34.                 lock.unlock();
35.                 cv.notify_one();
36.         }
37. }

编译同上，运行结果如下：

代码: 全选

Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
Waiting ... (ready: false)
ready=>true
Notified. (ready: true)
ready=>false
ready=>true
ready=>true


如果代码有编译问题或者运行后并行效果没有或者崩溃，那么你的编译器支持 c++14 (17) 力度不够。
FreeBSD 针对 LLVM 做了很多的移植和底层优化，因而编译 c++ 快速且代码稳定，clang 是支持 c++ 最好的编译器