前一篇基本上針對 C++11 <future> 的 std::packaged_task<> 做了簡單的說明了，接下來，則來簡單紀錄一下 std::promise<>（C++ Reference）吧。
首先，在 Heresy 來看，std::promise<> 基本上應該是 std::async() 和 std::packaged_task<> 內部實作時使用的類別；它是設計成可以用來儲存一個值或是例外，然後之後可以透過對應的 std::future<> 來取得資料的類別。
在使用上，取得值的方法很單純，只有 get_future() 這個函式；透過這個函式可以取得 std::promise<> 對應的 std::future<> 物件，可以用來確認 std::promise<> 的狀態、並取得他的值。而如果 std::promise<> 物件是被設定成例外狀況的話，那在呼叫 std::future<> 的 get() 的時候、就會丟出裡面儲存的例外。
而設定 std::promise<> 的值則有兩種，一種是 set_value()、另一種是 set_exception()。前者基本上就是程式運作正常，把計算的結果儲存到 std::promise<> 裡讓對應的 std::future<> 物件可以透過 get() 拿到結果；後者就是在處理過程有問題，所以自這邊設定一個例外狀況、讓之後要取得結果的時候可以收到造成錯誤的例外。
如果要把之前介紹 std::packaged_task<> 時的例子改成用 std::promise<> 的話，在不使用 thread 的時候大概會像下面這樣：
#include <iostream> #include <future> double compute(double val) { return val * val; } int main() { // create promise std::promise<double> p; // get future std::future<double> f = p.get_future(); // set value p.set_value(compute(5)); // get value std::cout << f.get() << std::endl; }
而如果要在另一個執行序做的話，則可以把呼叫 set_value() 的地方改成：
// set value in another thread std::jthread t( [&p]() { p.set_value(compute(5)); });
如果這邊不想透過 lambda 再包一層的，那就需要直接修改 compute() 了。修改過的程式大致上會像下面的樣子：
#include <iostream> #include <future> #include <thread> void compute(std::promise<double> p, double val) { p.set_value(val * val); } int main() { // create promise std::promise<double> p; // get future std::future<double> f = p.get_future(); // set value in another thread std::jthread t(compute, std::move(p), 5); // get value std::cout << f.get() << std::endl; }
這邊在基本的範例來看，基本上就是用 std::promise<> 的 set_value() 取代函式裡面的 return，但是實際上也不是所有情境都是這樣就是了。
實際上，這邊也可以使用多個 std::promise<>、或是在 set_value() 後繼續做別的工作；不過，這種情境大概是比較複雜的狀況才會需要了。
至於 set_exception() 該怎麼用呢？基本上，會需要這個功能，主要就是一般狀況下，在額外的執行序丟出來的例外（exception）是沒辦法直接透過 try – catch 抓到的；而如果是透過 std::future<> 的設計的話，則是可以在呼叫 get() 的時候、抓到過程中丟出的例外。
不過真的要能做到，其實就是要在執行的時候去攔截例外、並透過 set_exception() 來告訴 std::promise<> 才行。
比如說上面的程式如果改寫成下面的狀況：
#include <iostream> #include <future> #include <thread> double compute(double val) { if (val < 0) throw std::runtime_error("should not >= 0"); return val * val; } int main() { // create promise std::promise<double> p; // get future std::future<double> f = p.get_future(); try { // set value in another thread std::jthread t( [&p]() { p.set_value(compute(-1)); }); // get value std::cout << f.get() << std::endl; } catch (const std::exception& e) { std::cerr << e.what() << "\n"; } }
在 compute() 裡面，如果傳入的參數比 0 小就會丟出例外。而這邊是傳 -1 進去，感覺應該要攔截到丟出來的例外吧？但是實際上這邊因為另外是在另一個執行序產生的，所以主執行序的 try – catch 並沒有辦法攔截到它。
如果要讓他可以攔截到 compute() 丟出來的例外的話，以這個例子來說，是需要在 lambda 裡面額外處理的。這邊比較簡單是可以改成：
// set value in another thread std::jthread t( [&p]() { try { p.set_value(compute(-1)); } catch (...) { p.set_exception(std::current_exception()); } });
這邊基本上就是去檢查在正常執行的流程中有沒有例外，有的話就把現在的例外透過 set_exception() 丟給 std::promise<>；這樣一來，之後在呼叫 f.get() 的時候，他就會把內部儲存的例外再重新丟出來，這樣就可以正確攔截到例外了！
不過這邊算是省略了一些東西啦～實際上考量到 p 本身的狀態，set_exception() 本身也是可能丟例外出來要另外再接的；所以真的要安全的話，在上面的 catch 裡面應該還得再 try-catch 一次。
另外，除了直接使用 set_X() 來設定外，他也提供了 set_X_at_thread_exit() 的版本，會在執行序結束的時候去設定值。
不過老實說，個人不太清楚這東西什麼時候會用到就是了…
而如果真的要用的話，要注意的是他會在執行序結束的時候、變數都刪除後才會執行；所以如果寫成：
void compute(std::promise<double> p, double val) { p.set_value_at_thread_exit(val * val); }
這樣的話，在最後要設定值的時候會因為 p 已經被消滅了而失敗。
解決方法是用改用參考的形式：
#include <iostream> #include <future> #include <thread> void compute(std::promise<double>& p, double val) { p.set_value_at_thread_exit(val * val); } int main() { std::promise<double> p; std::future<double> f = p.get_future(); std::jthread t(compute, std::ref(p), 5); std::cout << f.get() << std::endl; }
理論上這樣應該是沒問題的。但是就是得自己管理好 p 的生命週期了。
std::promise<> 的基本使用大概就是這樣了？感覺上，在大部分的狀況下，似乎沒有特別去直接使用他的需求？
但是如果是想在把多個 std::future<> 對應的 std::promise<> 都丟到同一個執行序的時候，或許會是有用的？只是到底什麼時候會有這種需求，個人也還沒想到了。 XD