自己实现最小Promise/Future是为了透彻理解值跨线程传递、状态原子切换、回调注册触发三大核心机制，避开标准库复杂调度细节。
为什么 std::promise/std::future 已经够用，还要自己实现？
因为标准库的 std::promise 和 std::future 是线程安全、带状态机、支持 wait_for/wait_until 的完整实现，但它的内部依赖 std::mutex、std::condition_variable 甚至 TLS（如 std::async 的 launch policy），初学者直接读源码容易迷失在调度细节里。自己写一个最小可行版本，能看清「值如何跨线程传递」「状态如何原子切换」「回调如何注册与触发」这三个核心问题。
最简 Promise/Future 需要哪些成员？
一个可拷贝的 Future + 一个独占持有的 Promise 就够了，不支持共享状态（即不实现 std::shared_future），也不支持多消费者。关键点是：状态必须用原子变量控制，值存储需延迟构造（避免未就绪时访问）。
-
Promise持有std::atomic<bool></bool>表示是否已设置（is_ready_），以及一个std::optional<t></t>存值（C++17 起可用；否则用aligned_storage+ placement new） -
Future持有对同一份is_ready_和value_的引用（或指针），只读，不可调用set_value - 禁止拷贝
Promise，只允许移动 —— 否则多个对象可能同时调用set_value -
Future::get()必须阻塞直到is_ready_ == true，可用while(!is_ready_.load()) std::this_thread::yield();（简单场景），生产环境应改用条件变量
#include <optional>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <cassert>
<p>template <typename T>
class SimplePromise {
std::atomic_bool is<em>ready</em>{false};
std::optional<T> value_;</p><p>public:
SimplePromise() = default;
SimplePromise(const SimplePromise&) = delete;
SimplePromise& operator=(const SimplePromise&) = delete;
SimplePromise(SimplePromise&&) = default;
SimplePromise& operator=(SimplePromise&&) = default;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void set_value(T v) {
assert(!is_ready_.exchange(true)); // 确保只设置一次
value_.emplace(std::move(v));
}
friend class SimpleFuture<T>;};
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template <typename T> class SimpleFuture { SimplePromise<T>* promise_;
public: explicit SimpleFuture(SimplePromise<T>& p) : promise_(&p) {}
T get() {
while (!promise_->is_ready_.load()) {
std::this_thread::yield();
}
return std::move(*promise_->value_);
}};
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如何添加回调支持（类似 then()）？
原生 std::future 不支持链式回调，这是自己实现时最有价值的扩展点。核心是：当 Promise 就绪时，遍历并执行所有注册的函数对象（std::function<void(T)>）。注意两点：回调必须在就绪后立即执行（不新开线程），且不能递归调用 set_value（否则栈溢出）。
- 把
std::vector<std::function<void(T)>>加进SimplePromise，并在set_value末尾遍历调用 -
Future::then()返回一个新的Future<U>，它内部新建一个Promise<U>，并在回调里调用其set_value - 若回调抛异常，需捕获并转为
std::exception_ptr（否则程序终止） - 不要在回调里直接访问原
Future的get()—— 此时值已就绪，但语义上应通过参数传入
常见崩溃点和调试建议
自己实现最容易栽在内存生命周期和竞态上：
-
Future持有裸指针指向栈上的Promise？一旦Promise析构，Future::get()就访问野指针 —— 必须确保Promise生命周期长于所有关联的Future - 多个线程同时调用同一个
Promise::set_value()？is_ready_.exchange(true)是原子的，但value_.emplace()不是 —— 所以assert那行其实承担了排他性检查职责，漏掉就 UB - 用
std::this_thread::yield()做轮询？在单核机器或高负载下可能饿死；真实项目中应搭配std::condition_variable或std::atomic_flag::wait()（C++20） - 移动
Promise后又调用set_value？移动后原对象处于有效但未指定状态，is_ready_.load()仍合法，但value_.emplace()可能失败 —— 所以移动构造函数里应显式置空value_并重置is_ready_
真正难的不是语法，而是想清楚：谁拥有值、谁负责析构、谁决定就绪时机、回调在哪个线程执行。这些边界模糊的地方，才是异步逻辑出 bug 的温床。
