如何分配与std :: future相关的存储？

Question

一种方式来获得一个std::future通过std::async：

int foo() 
{ 
    return 42; 
} 

... 

std::future<int> x = std::async(foo); 

在这个例子中，是如何分配给x的异步状态的存储，以及线程（如果有多个线程参与）负责执行分配？此外，std::async的客户是否对分配有任何控制权？

对于背景下，我看到的std::promiseone of the constructors可能会收到一个allocator，但如果它是可以定制在std::async水平std::future的分配目前还不清楚我。

Answer 1

仅仅从std::async的简单论据来看，似乎没有办法控制内部std::promise的分配，因此它可以只使用任何东西，尽管可能是std::allocator。虽然我在理论上猜想它没有指定，但共享状态很可能是在调用线程内分配的。我没有在标准中找到有关此事的明确信息。最后std::async是一个非常容易异步调用的专用工具，因此您不必考虑是否存在任何地方实际上是 a std::promise。

为了更直接地控制异步调用的行为，还有std::packaged_task，它确实有一个分配器参数。但是从纯粹的标准报价来看，这个分配器是否仅仅用于为函数分配存储空间并不十分清楚（因为std::packaged_task是一种特殊的std::function），或者它也用于分配内部的共享状态std::promise似乎有可能：

30.6.9.1 [futures.task.members]：

影响：构造了一个新的packaged_task对象与共享状态和 初始化对象与std::forward<F>(f)存储任务。采用Allocator参数的 构造函数使用它来分配存储内部数据结构所需的内存 。

好了，它甚至不说有是一个std::promise下（同样为std::async），它可能只是一个未定义的类型连接到std::future。

因此，如果确实没有指定如何分配其内部共享状态，最好的办法可能是实现自己的设施进行异步函数调用。考虑到，简单地说，std::packaged_task只是一个std::function与std::promise和std::async捆绑在一个新的线程（当然，除非没有），只是开始std::packaged_task，这应该不是太多的问题。

但实际上这可能是规范中的疏忽。虽然分配控制并不适合std::async，但std::packaged_task的解释及其对分配器的使用可能会更清楚一些。但这也可能是故意的，所以std::packaged_task可以随意使用，甚至不需要在内部使用std::promise。

编辑：重读它，我觉得上面的标准报价确实说，该std::packaged_task的共享状态使用提供的分配程序分配，因为它是‘内部数据结构’的一部分，不管这些是什么（虽然不需要是实际的std::promise）。所以我认为std::packaged_task应该足够显式控制异步任务的共享状态std::future。

Answer 2

内存由调用std::async的线程分配的，你必须在它是如何做任何控制。通常情况下，它将通过new __internal_state_type的一些变体完成，但没有保证;它可以使用malloc，或专门为此目的选择的分配器。

从30.6.8p3 [futures.async]：

“效果：第一个函数的行为相同于第二函数调用与launch::async | launch::deferred的策略参数，并用于F和Args相同的参数。第二个函数创建与返回的未来对象关联的共享状态...“

”第一个功能“是没有启动策略的过载，而第二个功能是带启动策略的超载。

在std::launch::deferred的情况下，没有其他线程，所以一切都必须发生在调用线程上。在std::launch::async的情况下，30.6.8p3接着说：

- 如果policy & launch::async非零 - 调用INVOKE (DECAY_COPY (std::forward<F>(f)), DECAY_COPY (std::forward<Args>(args))...)（20.8.2，30.3.1.2），就好像在一个新的执行线程通过一个代表线程对象，在调用async的线程中对DECAY_COPY()的调用进行评估。 ...

我已经添加了重点。由于函数和参数的副本必须在调用线程中发生，这基本上要求共享状态由调用线程分配。

当然，你可以编写一个启动新线程的实现，等待它分配状态，然后返回一个引用它的future，但为什么你会这样？