掌握C++异步编程（从回调到现代future/async模式详解）

1. 回调函数（Callback）模式

最早的异步编程方式之一是使用回调函数 C++。当一个异步任务完成时，它会“回调”你预先指定的函数。

#include <iostream>#include <thread>#include <chrono>// 回调函数void onTaskComplete(int result) {    std::cout << "任务完成！结果是: " << result << std::endl;}// 模拟异步任务void asyncTask(int input, void (*callback)(int)) {    std::thread([input, callback]() {        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时操作        int result = input * 2;        callback(result);    }).detach();}int main() {    std::cout << "开始异步任务...\n";    asyncTask(5, onTaskComplete);    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3)); // 等待任务完成    return 0;}

这种方式简单直接，但容易导致“回调地狱”（Callback Hell）——当多个异步操作嵌套时，代码会变得难以阅读和维护。

2. 使用 std::future 和 std::promise

C++11 引入了 std::future 和 std::promise，它们提供了一种更清晰的方式来处理异步结果。这是future和promise的核心思想：一个线程通过 promise 设置值，另一个线程通过 future 获取该值。

#include <iostream>#include <future>#include <thread>#include <chrono>int compute(int x) {    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));    return x * x;}int main() {    // 启动异步任务    std::future<int> fut = std::async(std::launch::async, compute, 10);    std::cout << "正在计算中...\n";    // 获取结果（如果还没完成，会阻塞等待）    int result = fut.get();    std::cout << "计算结果: " << result << std::endl;    return 0;}

这里我们使用了 std::async，它内部使用了 promise 和 future，让代码更加简洁。

3. C++20 的协程与 async/await（展望）

虽然 C++20 正式引入了协程（Coroutines），但目前主流编译器对 co_await 等关键字的支持仍在完善中。不过，我们可以期待未来 C++ 将支持类似 JavaScript 或 C# 中的 async/await 语法，使async await C++编程更加直观。

例如（伪代码，展示未来方向）：

// C++23+ 可能的写法（简化示意）async Task<int> fetch_data() {    co_return co_await network_request();}

总结

C++异步编程经历了从回调函数到 future/promise，再到未来协程的演进。对于初学者，建议先掌握 std::async 和 std::future，它们是当前最实用且标准的异步工具。随着 C++ 标准的发展，async await C++ 模式将让异步代码更接近同步写法，大幅提升可读性。

记住这四个关键词：**C++异步编程**、**future和promise**、**async await C++**、**回调函数 C++** —— 它们是你深入学习异步编程的关键入口！

现在，动手写几个小例子吧！实践是掌握异步编程的最佳方式。