std::async 变体，适用于集合

Question

使用std::async，我想知道是否可以有一个辅助函数，它从集合中创建std::future（每个集合元素一个未来）。

我经常遇到以下情况：

auto func = []( decltype(collection)::reference value ) {
  //Some async work
};
typedef std::result_of<decltype(func)>::type ResultType;
std::vector<std::future<ResultType>> futures;
futures.reserve(collection.size());
// Create all futures
for( auto& element : collection ) {
  futures.push_back(std::async(func, element));
}
// Wait till futures are done
for( auto& future : futures ) {
  future.wait();
}

为了能够轻松重用它，我想出了以下部分代码：

template< class Function, class CT, class... Args>
std::vector<std::future<typename std::result_of<Function(Args...)>::type>>
async_all( Function&& f, CT& col ) {
    typedef typename std::result_of<Function(Args...)>::type ResultType;
    std::vector<std::future<ResultType>> futures;
    futures.reserve(collection.size());
    for( auto& element : collection ) {
        futures.push_back(std::async(func, element));
    }
}
return futures;

现在我必须解决Args问题，因为在async_all，Args不能再推导了。我目前唯一能想到的是另一个函子，它将集合中的元素转换为Args。还有比这更优雅的解决方案吗？

Answer 1

你快到了。 传递给 async_all 的集合具有唯一确定函数参数类型所需的所有信息;唯一的问题是如何提取这些信息。在函数签名中使用 auto 关键字，我们可以在函数参数后编写返回类型。 这不仅会产生更干净的签名，而且还允许我们在推导返回类型时将参数值本身与decltype一起使用。 例如：

template<typename F, typename CT>
auto reduce(F f, CT coll) -> decltype(f(*begin(coll), *begin(coll));

当然，还有其他方法可以确定所提供函数的参数类型（使用带有模板的函数签名推导）。但是，对于涉及重载函数和/或模板化函数对象的情况，这些方法可能会失败。

以下代码在 gcc 4.8 下正确编译和运行（打印"x=1"10 次）（早期版本应该可以正常工作）。请注意，我们甚至不必明确提及std::future：我们可以直接在std::async语句上使用decltype来推断它的类型。

#include <future>
#include <vector>
#include <iostream>
template<class Function, class CT>
auto async_all(Function f, CT col)
    -> std::vector<decltype(std::async(f, *std::begin(col)))>
{
    std::vector<decltype(std::async(f, *std::begin(col)))> futures;
    futures.reserve(col.size());
    for (auto& element : col) {
        futures.push_back(std::async(f, element));
    }
    return futures;
}
int main()
{
    using namespace std;
    for (auto& f : async_all([](int x) { cout << "x = " << x << endl; }, 
                             vector<int>(10, 1)))
       f.get();
}

（async_all在这里只计算一次，因为规范保证了基于范围的 for 循环中的范围表达式）