Асинхронные вычисления

Итак, мы хотим реализовать конкретную схему:

• в одном потоке сдать пальто в чистку;
• в другом потоке пойти гулять с собакой, не дожидаясь окончания чистки.

Так выглядит синхронный вариант:

const CleaningReport report = CleanCoat(coat, money);
const bool is_dog_happy = WalkDog(dog);

А так — асинхронный:

#include <future>

// ... 

future<CleaningReport> coat_future =
    async([&coat, money] { return CleanCoat(coat, money); });
const bool is_dog_happy = WalkDog(dog);  // любые действия, не связанные с пальто
const auto report = coat_future.get();

Обо всём по порядку:

1. В библиотеке <future> объявлены функция async и шаблон future.
2. async принимает функцию, которую нужно запустить асинхронно. По возможности она запускается немедленно, а возвращается из async тот самый «талончик» — объект future<FunctionResult>. Позже он позволит получить результат выполнения асихнронной функции типа FunctionResult.
3. Гуляем с собакой. Если потоков достаточно, пальто уже чистится.
4. Вызов метода get для future<FunctionResult> переводит текущий поток в режим ожидания окончания выполнения асинхронной функции. Как только она завершилась, из get возвращается результат.

Функция async умеет принимать не только функцию без параметров: после функции можно указать аргументы, с которыми она должна быть запущена. Но если указать их как есть, они скопируются:

future<CleaningReport> coat_future = async(CleanCoat, coat, money);
// за деньги не страшно (если это число), а вот тяжёлое пальто скопируется

Если аргумент нужно передать по ссылке, то надо обернуть его в ref, а если по константной ссылке — в cref:

#include <functional>

// ...
future<CleaningReport> coat_future = async(CleanCoat, ref(coat), money);
// деньги копируются, пальто передаётся по неконстантной ссылке