讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

C++ 实现异步任务链式异步执行模型设计异步实战源码解析【源码】

梦瑶君_3588

梦瑶君_3588

发布时间:2026-05-13 17:23:26

|

1027人浏览过

|

来源于php中文网

原创

五种C++任务链实现方式:一用std::future/promise构建单向依赖链;二用std::coroutine_handle实现协程调度;三基于event loop回调注册;四用std::thread+无锁队列多线程分发;五结合std::packaged_task与thread_local栈实现嵌套转发。

c++ 实现异步任务链式异步执行模型设计异步实战源码解析【源码】

一、基于 std::future 和 std::promise 构建任务链

该方法利用标准库中 std::promise 和 std::future 的配对机制,使前序任务通过 promise 设置值,后序任务通过 future 等待并获取该值,从而形成单向依赖的执行链条。每个节点封装一个可调用对象,并在完成时触发下一个节点的启动。

1、定义模板类 AsyncChainNode,内部持有 std::promise 和 std::function 成员。

2、在构造函数中接收一个 callable 对象,并将其绑定到成员函数 run() 中。

3、实现 then() 成员函数,接收下一个 callable,创建新节点,将当前节点的 future 与新节点的 promise 关联。

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

4、在 run() 执行完毕后,调用 set_value() 触发后续节点的 future.wait() 返回。

二、使用 std::coroutine_handle 实现协程链式调度

该方法借助 C++20 协程原语,将每个异步任务封装为协程帧,通过手动调度 coroutine_handle 来控制执行顺序与上下文切换,避免线程阻塞并支持挂起/恢复语义。

1、定义结构体 Task,包含 coroutine_handle 及状态枚举(idle、running、done)。

2、重载 operator co_await,在 await_ready 返回 false 后,将当前 handle 存入前驱节点的 continuation 字段。

3、前驱任务结束时,调用 continuation.resume() 启动后继协程。

4、每个协程函数以 co_await suspend_always{} 开始,确保首次挂起,由调度器显式 resume。

三、基于 event loop 的回调注册链式模型

该方法模拟 JavaScript Promise.then 行为,构建一个轻量级事件循环,所有任务注册为回调,当上一任务 resolve 后,事件循环将下一回调加入待执行队列。

1、定义 EventLoop 类,维护 std::queue<:function>> pending_tasks 和运行标志 running。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

2、定义 ChainPromise 模板类,包含 resolve 回调链 std::vector<:function>>。

3、调用 then() 时,将传入的 callable 压入回调链,并返回新的 ChainPromise 实例。

4、当 resolve(value) 被调用,遍历回调链,依次执行每个回调,并将前次结果 std::any_cast 后传递给下一次。

四、采用 std::thread + 无锁队列实现多线程任务链

该方法将链式任务分发至独立线程池,每个任务节点提交至 lock-free queue,由工作线程取出执行,并通过原子指针传递 next 任务地址,实现跨线程自动衔接。

1、使用 boost::lockfree::queue 或自实现 CAS-based queue 存储 std::shared_ptr。

2、AsyncTask 抽象基类含纯虚函数 execute() 和 std::atomic next_task 成员。

3、execute() 执行完毕后,检查 next_task 是否非空,若非空则将其 push 到队列尾部。

4、每个工作线程循环 pop 任务并调用 execute(),无需显式等待或条件变量同步。

五、基于 std::packaged_task 和线程局部存储的嵌套链式转发

该方法利用 packaged_task 封装可移动的 callable,并结合 thread_local std::stack<:packaged_task>> 实现同一线程内深度嵌套的任务链转发,适用于递归型异步展开场景。

1、定义 thread_local 静态栈 task_stack,用于暂存待延迟执行的 packaged_task。

2、每个任务执行时,从栈顶 pop 出下一个 packaged_task 并 invoke,若栈为空则直接返回。

3、then() 方法不立即提交,而是将新任务 push 到当前线程的 task_stack 中。

4、主任务入口点调用 run_with_chain(),在 try-catch 块中执行首个 packaged_task,并保证栈清空后再退出。

热门AI工具

更多
WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

蛙蛙写作

一款AI论文写作工具,主要用于超级AI智能写作助手,适合需要提升相关任务效率的用户。

Flowith
Flowith Hot

Flowith是一款基于画布和智能体工作流的 AI 协作工作空间。

码上飞
码上飞 Hot

一款基于自然语言的AI应用开发平台,可根据用户描述自动生成应用程序,帮助个人和团队快速完成应用原型与开发。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

创客贴AI

创客贴AI是一款AI图像与设计工具,AI辅助的智能在线设计工具。

PixTV
PixTV Hot

PixTV是一款面向AIGC内容创作的AI视频生成工具。

VibeKnow
VibeKnow Hot

一款AI视频创作工具,主要用于全球首个AI知识视频创作平台,文档、文章、网页,一键生成视频,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2288

2024.03.14

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1039

2024.03.14

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

447

2024.03.14

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

347

2024.03.14

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

426

2024.03.14

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

600

2024.03.14

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1429

2024.03.21

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1237

2024.03.22

DBeaver怎么导入数据
DBeaver怎么导入数据

DBeaver数据导入专题,整理Excel、CSV、SQL、TXT等常见文件的数据导入方法,涵盖目标数据库选择、数据表创建、字段映射、数据类型设置及导入参数配置等操作,帮助用户将本地文件中的数据写入数据库,并了解批量导入、重复数据处理和导入失败等常见问题的解决方法。

0

2026.11.05

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C++ Core Guidelines
C++ Core Guidelines

共0课时 | 0人学习

C++ Reference
C++ Reference

共0课时 | 0人学习

C++ 官方标准说明
C++ 官方标准说明

共0课时 | 0人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn