std::promise与std::future用于线程间单次结果传递，promise设置值或异常，future获取结果；示例中子线程通过promise返回84，主线程用future.get()阻塞获取，支持异常传递和超时等待，需注意资源管理。
在C++中，std::promise 和 std::future 是标准库提供的异步通信机制，用于在线程之间传递单次结果。一个线程可以设置值（或异常），另一个线程可以获取这个值，实现解耦和安全的数据传递。
std::promise 与 std::future 基本概念
std::promise 是一个可写一次的对象，用来存储一个值或异常。每个 promise 对象关联一个唯一的 std::future，future 是只读的，用来获取 promise 设置的结果。
典型使用场景：主线程启动一个异步任务，该任务通过 promise 返回结果，主线程用 future 等待并获取结果。
关键点：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
- 每个 promise 只能 set_value 或 set_exception 一次，多次调用会抛出异常。
- future 调用 get() 后，结果只能取一次，再次调用未定义行为。
- 如果 promise 被销毁前没有设置值，future.get() 会收到 broken_promise 异常。
基本使用示例
下面是一个简单的例子，展示如何使用 promise 和 future 在两个线程间传递整数结果：
#include <iostream> #include <thread> #include <future> <p>void compute(std::promise<int> &result) { try { int computation = 42 * 2; result.set_value(computation); } catch (...) { result.set_exception(std::current_exception()); } }</p><p>int main() { std::promise<int> prom; std::future<int> fut = prom.get_future();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::thread t(compute, std::ref(prom)); // 阻塞等待结果 int value = fut.get(); std::cout << "Result: " << value << std::endl; t.join(); return 0;
}
在这个例子中，子线程执行 compute 函数，并通过 promise 设置结果。主线程调用 future 的 get() 等待结果，得到 84 并输出。
处理异常传递
promise 不仅能传递正常值，还能传递异常。这使得错误处理更加统一。
void mightFail(std::promise<double> &result) { try { throw std::runtime_error("Something went wrong!"); } catch (...) { result.set_exception(std::current_exception()); } } <p>int main() { std::promise<double> prom; std::future<double> fut = prom.get_future();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::thread t(mightFail, std::ref(prom)); try { double val = fut.get(); // 抛出异常 } catch (const std::exception& e) { std::cout << "Caught exception: " << e.what() << std::endl; } t.join(); return 0;
}
当 future 调用 get() 时，如果对应的 promise 设置了异常，get() 会重新抛出该异常，可在调用端捕获处理。
非阻塞检查与超时等待
除了阻塞的 get()，future 还支持状态查询和限时等待：
- wait()：阻塞直到结果可用。
- wait_for(timeout)：最多等待指定时间。
- wait_until(time_point)：等待到指定时间点。
- valid()：检查 future 是否关联有效 promise。
示例：使用 wait_for 判断是否超时：
std::future<int> fut = prom.get_future(); <p>auto status = fut.wait_for(std::chrono::seconds(2)); if (status == std::future_status::ready) { std::cout << "got result: " << fut.get() << std::endl; } else { std::cout << "Timeout or not ready." << std::endl; }</p>
future_status 有三种值：ready、timeout、deferred（延迟执行）。
基本上就这些。promise 和 future 提供了一种简洁、类型安全的线程通信方式，适合一对一结果传递场景。注意资源管理和异常安全，避免 promise 泄漏或 future 未获取导致程序挂起。