DinS Written on 2017/9/7
本文介绍c++的异步机制，建议阅读《标准库多线程编程 – 基础》，因为用到了thread，但是并不是必须的。
下面有请：闪亮的头文件<future>——你的未来不是梦
名字很亮，但是是干什么用的呢？
简单说就是异步获取结果值：进程调用了一个计算，然后干别的去了，过了一会儿取得计算的值。这种情况下你可以使用线程来做，没问题，但是会增加复杂度。
使用future则是另一番景象。更进一步说，你可以不考虑开辟线程的事，而是使用future帮你管理。
一、future基础用法
先来看一个最简单的future使用例子
（点击这里看大图）
运行结果：
刚启动的画面：
5秒钟之后：
下面解释一下发生了什么事情。
函数DoSomeCalc没什么好解释的，就是模拟进行一个复杂的计算任务。看看main，第一句代码有两处重点：
第一个是等号前半段，我们建立了一个future对象，而且注意future是一个模板。可以理解为在未来获取某个类型的值的容器。
第二个是等号后半段，有一个async函数，这个是asynchronous（异步）的缩写。顾名思义，就是启动一个异步任务。参数很像启动一个线程的形式，实际上将其理解为启动一个线程也未尝不可。
于是整句话的语义就是我们建立了一个future，启动了一个异步任务，并将二者绑定。
之后DoSomeCalc和main开始异步执行，这里使用了等待一段时间模拟工作量。
这个异步直到遇到futTest.get()发生了一些变化。
调用future的get顾名思义就是要获取异步任务的值，然而此时DoSomeCalc并没有执行完，于是main被阻塞，直到futTest获取到值后才继续往下走。
整个程序的执行大概是这样一个概念：
如果不想一直阻塞可以使用wait_for和wait_until。用法与线程类似，比如如下代码：
（点这里看大图）
wait_for在等待一段时间后会返回结果，结果定义在future_status里，一般有用的就是ready和timeout。
更常见的情况是使用while不断去判定，如果是timeout再干点别的，等while跳出了说明是ready了， 就可以直接get了。
在这里例子里输出如下：
肯定是超时的。
另外还有一个shared_future，用法跟future一模一样，唯一区别是shared_future可以多次get，而future只能get一次。
二、future进阶用法
不只有async可以建立异步任务，下面介绍其他方法。
如果说future这个名字很有喜感，那么接下来的就更神奇了。
“说好的…两个人的未来呢？”
没错。下面有请promise出场：
promise这个名字槽点太多，自行脑补。还是看看能干什么吧。promise的用意是在异步的线程中提供一个便捷的同步机制。
来看下面一段故事：
这个故事是这样的：
男孩向女孩承诺将来会娶她 promise与future绑定
然后两人各奔东西 开辟了两个线程
女孩一直在等男孩的消息 fut.get()阻塞
男孩通过5年时间打拼 sleep_for
实现了承诺 prom.set
女孩终于等到了男孩 fut.get()通过
最后是happy end！
输出结果如下：
一开始：
5秒后：
解释一下，我们定义了一个future和一个promise，并绑定起来，利用这一对实现了异步线程之间的通信和同步。
关于那个ref，就是按引用传参的意思，不过这里不能用&，据此推测开辟线程时的构造函数中使用了bind，具体可以不用深究，按这个套路写即可。
还有一个常用的是set_value_at_thread_exit，当线程结束时promise才设置值。
点评一下future和promise：
这种一对的用法是为了实现线程间同步，然而我们知道条件变量也可以达到同样的效果，那么为什么还要用这个呢？
答案是在某些情况下这种一对的用法更便捷。一个get和一个set相呼应，很简单地完成了线程间同步和传递值。如果使用条件变量，三件套肯定要上，代码逻辑复杂，并且效率还会降低，所以如果能够用future和promise完成任务，就不需要用到条件变量了。
除了promise外还有一个packaged_task，也能够提供异步任务，与promise的区别是packaged_task包装函数进去，不过感觉这个packaged_task用处不大，这里就不介绍了。
三、小结
c++的future提供了处理异步任务的独特视角。
多线程本身就是用于处理异步任务的，future实现的东西都可以用多线程来做，那么为什么需要future呢？答案是future处理的情况太常见，而用thread来做太繁琐，于是就有了简化的需求。
future处理的这个常见情况是什么？就是异步获得一个结果。
本文中这个常见情况涵盖了两种类型：
一个是async启动的异步任务，这个完全就是为了在之后获得一个结果。
另一个是future和promise配对使用，虽然带有线程间同步的作用，但是目的仍然是在未来某个时候获得一个结果。
如果发现要处理的问题带有这种性质，就可以选择future来解决。
四、全面总结
最后来一次全面的总结
首先就c++多线程的使用推荐顺序而言，
如果要解决的问题是异步获得结果，那么用future+async
如果不是，说明是更加复杂的线程问题，则使用thread
用到了thread一般都避免不了线程间通信问题，依次考虑：
如果只是在改更某个全局变量，使用atomic
如果是互斥问题，那么使用unique_lock，最好不要直接操作mutex
如果是同步问题，先看看可不可以使用future+promise解决
如果不行，那么只能请出条件变量，搭建三件套框架，通常还要用到lambda
其次跟windows多线程做一次全方位的比较
个人认为，综合而言c++的多线程更加人性化，即代码更加直观、易于理解
在开辟线程方面c++无疑更加简单，尤其是传参上绝对比windows用void*要好使、直观得多
在互斥问题上，c++与windows在功效上一致，但是c++不需要初始化和销毁对象，虽然unique_lock初看有些费解，但实际上要比windows提供的互斥好用
在同步问题上，windows更胜一筹，信号量无疑比条件变量三件套要容易使用。不过c++的条件变量+lambda可以更加灵活处理一些同步问题
c++和windows在其他问题上各有所长。得益于操作系统，windows可以提供内核变量跨进程使用，并且提供了读写锁简化代码
c++提供了future，让某些异步任务更加简单，不需要程序员去管理线程问题
另外c++在语言层面提供的移植性绝对是重要的吸引力
综合而言，我推荐首选c++完成多线程操作。
参考资料：http://www.cnblogs.com/haippy/p/3284540.html