基本概念
异步操作：指的是不会立即完成，而是会在将来的某个时间点完成的操作。在 C++ 中，异步操作可以通过多种方式实现，比如使用 std::async、std::thread 配合 std::promise/std::future，或者第三方库如 Boost.Asio。
一、std::future
std::future：是一个模板类，用于表示异步操作的结果。可以通过 std::future 的成员函数来查询异步操作是否完成，等待异步操作完成，并获取其结果。
常用函数：
1. get()
功能：阻塞当前线程，直到与 std::future对象关联的异步操作完成，并返回异步操作的结果。如果异步操作抛出了异常，get() 会重新抛出该异常。
注意：get()方法只能被调用一次。调用后，std::future 对象将变为无效状态。
2. wait()
功能：阻塞当前线程，直到与std::future 对象关联的异步操作完成。它不返回任何结果，也不抛出异步操作中发生的异常（如果有的话）
3. wait_for(duration)
功能：尝试阻塞当前线程，直到与 std::future对象关联的异步操作完成或指定的时间间隔过去。
- 如果异步操作在指定时间内完成，则返回std::future_status::ready；
- 如果时间间隔过去但异步操作尚未完成，则返回std::future_status::timeout;
- 如果 std::future对象关联的共享状态已经无效（例如，由于调用了get()），则返回std::future_status::deferred_no_state。 参数：duration是一个时间段，指定等待的最大时间。
4. wait_until(time_point)
功能：与 wait_for类似，但它是基于绝对时间点而不是时间段来等待。
- 如果异步操作在指定的时间点之前完成，则返回std::future_status::ready；
- 如果时间点到达但异步操作尚未完成，则返回std::future_status::timeout；
- 如果 std::future对象关联的共享状态已经无效，则返回std::future_status::deferred_no_state。参数：time_point是一个时间点，指定等待的截止时间。
5. valid()
功能：检查 std::future 对象是否关联了一个有效的共享状态。
如果std::future 对象是由默认构造函数创建的，或者其共享状态已经被 get() 或 wait() 消耗，则返回 false；否则返回 true。
6. share()
功能：将 std::future 对象的共享状态转移到一个新的std::shared_future 对象中。这使得多个 std::shared_future 对象可以引用同一个异步操作的结果。
调用share() 后，原 std::future 对象将不再有效（即 valid() 返回 false）。
二、std::async
std::async 是 C++11 引入的一个函数模板，它提供了一种启动异步任务的方式。当你需要并行地执行某些操作，但又不想直接管理线程（例如，通过 std::thread）时，std::async 是一个很好的选择。它允许你以非常简洁的方式启动一个异步任务，并通过返回的 std::future 对象来查询任务的状态和获取其结果。
函数原型
template<class Fn, class... Args>
future<typename std::result_of<Fn(Args...)>::type> async(std::launch policy, Fn&& fn, Args&&... args);
- Fn：可调用对象的类型，比如函数、lambda表达式、函数对象等。
- Args…：传递给可调用对象的参数类型列表。
- std::launch policy：一个启动策略，用于指示std::async 如何执行任务。常用的启动策略包括std::launch::async（尽可能异步地执行任务）和std::launch::deferred（延迟执行，直到调用future::get 或future::wait）。注意，从C++17开始，启动策略的参数是可选的，且不再推荐显式指定（因为编译器可以优化选择）。
- 返回类型：一个std::future 对象，该对象与异步操作的结果相关联。std::future 的模板参数是可调用对象返回类型的推导。
代码示例：
#include <iostream>
#include <future>
// 假设的 do_some_work 函数，它接受两个整数参数并返回它们的和
int do_some_work(int x, int y) {
// 这里不实际进行任何耗时操作，只是为了演示
return x + y;
}
int main() {
// 使用 std::async 异步执行 do_some_work，并传递两个参数
//std::future<int> result = std::async(std::launch::async, do_some_work, 3, 4);
auto result = std::async(std::launch::async, do_some_work, 3, 4);
// 在这里可以执行其他任务，而不会阻塞等待 do_some_work 完成
// 等待异步任务完成并获取结果
std::cout << "The result is " << result.get() << std::endl; // 输出: The result is 7
return 0;
}
