l4/pkg/libstdc++-v3/contrib/libstdc++-v3-4.6/include/std/future

   1 // <future> -*- C++ -*-
   2
   3 // Copyright (C) 2009, 2010, 2011 Free Software Foundation, Inc.
   4 //
   5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
   6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
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   8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
   9 // any later version.
  10
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  15
  16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
  17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
  18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
  19
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
  21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
  22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
  23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
  24
  25 /** @file include/future
  26  *  This is a Standard C++ Library header.
  27  */
  28
  29 #ifndef _GLIBCXX_FUTURE
  30 #define _GLIBCXX_FUTURE 1
  31
  32 #pragma GCC system_header
  33
  34 #ifndef __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
  35 # include <bits/c++0x_warning.h>
  36 #else
  37
  38 #include <functional>
  39 #include <memory>
  40 #include <mutex>
  41 #include <thread>
  42 #include <condition_variable>
  43 #include <system_error>
  44 #include <exception>
  45 #include <atomic>
  46 #include <bits/functexcept.h>
  47
  48 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
  49 {
  50 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
  51
  52   /**
  53    * @defgroup futures Futures
  54    * @ingroup concurrency
  55    *
  56    * Classes for futures support.
  57    * @{
  58    */
  59
  60   /// Error code for futures
  61   enum class future_errc
  62   {
  63     broken_promise,
  64     future_already_retrieved,
  65     promise_already_satisfied,
  66     no_state
  67   };
  68
  69   /// Specialization.
  70   template<>
  71     struct is_error_code_enum<future_errc> : public true_type { };
  72
  73   /// Points to a statically-allocated object derived from error_category.
  74   const error_category&
  75   future_category();
  76
  77   /// Overload for make_error_code.
  78   inline error_code
  79   make_error_code(future_errc __errc)
  80   { return error_code(static_cast<int>(__errc), future_category()); }
  81
  82   /// Overload for make_error_condition.
  83   inline error_condition
  84   make_error_condition(future_errc __errc)
  85   { return error_condition(static_cast<int>(__errc), future_category()); }
  86
  87   /**
  88    *  @brief Exception type thrown by futures.
  89    *  @ingroup exceptions
  90    */
  91   class future_error : public logic_error
  92   {
  93     error_code                  _M_code;
  94
  95   public:
  96     explicit future_error(error_code __ec)
  97     : logic_error("std::future_error"), _M_code(__ec)
  98     { }
  99
 100     virtual ~future_error() throw();
 101
 102     virtual const char*
 103     what() const throw();
 104
 105     const error_code&
 106     code() const throw() { return _M_code; }
 107   };
 108
 109   // Forward declarations.
 110   template<typename _Res>
 111     class future;
 112
 113   template<typename _Res>
 114     class shared_future;
 115
 116   template<typename _Res>
 117     class atomic_future;
 118
 119   template<typename _Signature>
 120     class packaged_task;
 121
 122   template<typename _Res>
 123     class promise;
 124
 125   /// Launch code for futures
 126   enum class launch
 127   {
 128     any,
 129     async,
 130     sync
 131   };
 132
 133   /// Status code for futures
 134   enum class future_status
 135   {
 136     ready,
 137     timeout,
 138     deferred
 139   };
 140
 141   template<typename _Fn, typename... _Args>
 142     future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
 143     async(launch __policy, _Fn&& __fn, _Args&&... __args);
 144
 145   template<typename _FnCheck, typename _Fn, typename... _Args>
 146     struct __async_sfinae_helper
 147     {
 148       typedef future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type> type;
 149     };
 150
 151   template<typename _Fn, typename... _Args>
 152     struct __async_sfinae_helper<launch, _Fn, _Args...>
 153     { };
 154
 155   template<typename _Fn, typename... _Args>
 156     typename
 157     __async_sfinae_helper<typename decay<_Fn>::type, _Fn, _Args...>::type
 158     async(_Fn&& __fn, _Args&&... __args);
 159
 160 #if defined(_GLIBCXX_HAS_GTHREADS) && defined(_GLIBCXX_USE_C99_STDINT_TR1) \
 161   && defined(_GLIBCXX_ATOMIC_BUILTINS_4)
 162
 163   /// Base class and enclosing scope.
 164   struct __future_base
 165   {
 166     /// Base class for results.
 167     struct _Result_base
 168     {
 169       exception_ptr             _M_error;
 170
 171       _Result_base(const _Result_base&) = delete;
 172       _Result_base& operator=(const _Result_base&) = delete;
 173
 174       // _M_destroy() allows derived classes to control deallocation
 175       virtual void _M_destroy() = 0;
 176
 177       struct _Deleter
 178       {
 179         void operator()(_Result_base* __fr) const { __fr->_M_destroy(); }
 180       };
 181
 182     protected:
 183       _Result_base();
 184       virtual ~_Result_base();
 185     };
 186
 187     /// Result.
 188     template<typename _Res>
 189       struct _Result : _Result_base
 190       {
 191       private:
 192         typedef alignment_of<_Res>                              __a_of;
 193         typedef aligned_storage<sizeof(_Res), __a_of::value>    __align_storage;
 194         typedef typename __align_storage::type                  __align_type;
 195
 196         __align_type            _M_storage;
 197         bool                    _M_initialized;
 198
 199       public:
 200         _Result() : _M_initialized() { }
 201
 202         ~_Result()
 203         {
 204           if (_M_initialized)
 205             _M_value().~_Res();
 206         }
 207
 208         // Return lvalue, future will add const or rvalue-reference
 209         _Res&
 210         _M_value() { return *static_cast<_Res*>(_M_addr()); }
 211
 212         void
 213         _M_set(const _Res& __res)
 214         {
 215           ::new (_M_addr()) _Res(__res);
 216           _M_initialized = true;
 217         }
 218
 219         void
 220         _M_set(_Res&& __res)
 221         {
 222           ::new (_M_addr()) _Res(std::move(__res));
 223           _M_initialized = true;
 224         }
 225
 226       private:
 227         void _M_destroy() { delete this; }
 228
 229         void* _M_addr() { return static_cast<void*>(&_M_storage); }
 230     };
 231
 232     // TODO: use template alias when available
 233     /*
 234       template<typename _Res>
 235       using _Ptr = unique_ptr<_Res, _Result_base::_Deleter>;
 236     */
 237     /// A unique_ptr based on the instantiating type.
 238     template<typename _Res>
 239       struct _Ptr
 240       {
 241         typedef unique_ptr<_Res, _Result_base::_Deleter> type;
 242       };
 243
 244     /// Result_alloc.
 245     template<typename _Res, typename _Alloc>
 246       struct _Result_alloc : _Result<_Res>, _Alloc
 247       {
 248         typedef typename _Alloc::template rebind<_Result_alloc>::other
 249           __allocator_type;
 250
 251         explicit
 252         _Result_alloc(const _Alloc& __a) : _Result<_Res>(), _Alloc(__a)
 253         { }
 254
 255       private:
 256         void _M_destroy()
 257         {
 258           __allocator_type __a(*this);
 259           __a.destroy(this);
 260           __a.deallocate(this, 1);
 261         }
 262       };
 263
 264     template<typename _Res, typename _Allocator>
 265       static typename _Ptr<_Result_alloc<_Res, _Allocator>>::type
 266       _S_allocate_result(const _Allocator& __a)
 267       {
 268         typedef _Result_alloc<_Res, _Allocator> __result_type;
 269         typename __result_type::__allocator_type __a2(__a);
 270         __result_type* __p = __a2.allocate(1);
 271         __try
 272         {
 273           __a2.construct(__p, __a);
 274         }
 275         __catch(...)
 276         {
 277           __a2.deallocate(__p, 1);
 278           __throw_exception_again;
 279         }
 280         return typename _Ptr<__result_type>::type(__p);
 281       }
 282
 283
 284     /// Base class for state between a promise and one or more
 285     /// associated futures.
 286     class _State_base
 287     {
 288       typedef _Ptr<_Result_base>::type _Ptr_type;
 289
 290       _Ptr_type                 _M_result;
 291       mutex                     _M_mutex;
 292       condition_variable        _M_cond;
 293       atomic_flag               _M_retrieved;
 294       once_flag                 _M_once;
 295
 296     public:
 297       _State_base() : _M_result(), _M_retrieved(ATOMIC_FLAG_INIT) { }
 298       _State_base(const _State_base&) = delete;
 299       _State_base& operator=(const _State_base&) = delete;
 300       virtual ~_State_base();
 301
 302       _Result_base&
 303       wait()
 304       {
 305         _M_run_deferred();
 306         unique_lock<mutex> __lock(_M_mutex);
 307         if (!_M_ready())
 308           _M_cond.wait(__lock, std::bind<bool>(&_State_base::_M_ready, this));
 309         return *_M_result;
 310       }
 311
 312       template<typename _Rep, typename _Period>
 313         bool
 314         wait_for(const chrono::duration<_Rep, _Period>& __rel)
 315         {
 316           unique_lock<mutex> __lock(_M_mutex);
 317           auto __bound = std::bind<bool>(&_State_base::_M_ready, this);
 318           return _M_ready() || _M_cond.wait_for(__lock, __rel, __bound);
 319         }
 320
 321       template<typename _Clock, typename _Duration>
 322         bool
 323         wait_until(const chrono::time_point<_Clock, _Duration>& __abs)
 324         {
 325           unique_lock<mutex> __lock(_M_mutex);
 326           auto __bound = std::bind<bool>(&_State_base::_M_ready, this);
 327           return _M_ready() || _M_cond.wait_until(__lock, __abs, __bound);
 328         }
 329
 330       void
 331       _M_set_result(function<_Ptr_type()> __res, bool __ignore_failure = false)
 332       {
 333         bool __set = __ignore_failure;
 334         // all calls to this function are serialized,
 335         // side-effects of invoking __res only happen once
 336         call_once(_M_once, &_State_base::_M_do_set, this, ref(__res),
 337             ref(__set));
 338         if (!__set)
 339           __throw_future_error(int(future_errc::promise_already_satisfied));
 340       }
 341
 342       void
 343       _M_break_promise(_Ptr_type __res)
 344       {
 345         if (static_cast<bool>(__res))
 346           {
 347             error_code __ec(make_error_code(future_errc::broken_promise));
 348             __res->_M_error = copy_exception(future_error(__ec));
 349             {
 350               lock_guard<mutex> __lock(_M_mutex);
 351               _M_result.swap(__res);
 352             }
 353             _M_cond.notify_all();
 354           }
 355       }
 356
 357       // Called when this object is passed to a future.
 358       void
 359       _M_set_retrieved_flag()
 360       {
 361         if (_M_retrieved.test_and_set())
 362           __throw_future_error(int(future_errc::future_already_retrieved));
 363       }
 364
 365       template<typename _Res, typename _Arg>
 366         struct _Setter;
 367
 368       // set lvalues
 369       template<typename _Res, typename _Arg>
 370         struct _Setter<_Res, _Arg&>
 371         {
 372           // check this is only used by promise<R>::set_value(const R&)
 373           // or promise<R>::set_value(R&)
 374           static_assert(is_same<_Res, _Arg&>::value  // promise<R&>
 375               || is_same<const _Res, _Arg>::value,  // promise<R>
 376               "Invalid specialisation");
 377
 378           typename promise<_Res>::_Ptr_type operator()()
 379           {
 380             _State_base::_S_check(_M_promise->_M_future);
 381             _M_promise->_M_storage->_M_set(_M_arg);
 382             return std::move(_M_promise->_M_storage);
 383           }
 384           promise<_Res>*    _M_promise;
 385           _Arg&             _M_arg;
 386         };
 387
 388       // set rvalues
 389       template<typename _Res>
 390         struct _Setter<_Res, _Res&&>
 391         {
 392           typename promise<_Res>::_Ptr_type operator()()
 393           {
 394             _State_base::_S_check(_M_promise->_M_future);
 395             _M_promise->_M_storage->_M_set(std::move(_M_arg));
 396             return std::move(_M_promise->_M_storage);
 397           }
 398           promise<_Res>*    _M_promise;
 399           _Res&             _M_arg;
 400         };
 401
 402       struct __exception_ptr_tag { };
 403
 404       // set exceptions
 405       template<typename _Res>
 406         struct _Setter<_Res, __exception_ptr_tag>
 407         {
 408           typename promise<_Res>::_Ptr_type operator()()
 409           {
 410             _State_base::_S_check(_M_promise->_M_future);
 411             _M_promise->_M_storage->_M_error = _M_ex;
 412             return std::move(_M_promise->_M_storage);
 413           }
 414
 415           promise<_Res>*   _M_promise;
 416           exception_ptr&    _M_ex;
 417         };
 418
 419       template<typename _Res, typename _Arg>
 420         static _Setter<_Res, _Arg&&>
 421         __setter(promise<_Res>* __prom, _Arg&& __arg)
 422         {
 423           return _Setter<_Res, _Arg&&>{ __prom, __arg };
 424         }
 425
 426       template<typename _Res>
 427         static _Setter<_Res, __exception_ptr_tag>
 428         __setter(exception_ptr& __ex, promise<_Res>* __prom)
 429         {
 430           return _Setter<_Res, __exception_ptr_tag>{ __prom, __ex };
 431         }
 432
 433       static _Setter<void, void>
 434       __setter(promise<void>* __prom);
 435
 436       template<typename _Tp>
 437         static bool
 438         _S_check(const shared_ptr<_Tp>& __p)
 439         {
 440           if (!static_cast<bool>(__p))
 441             __throw_future_error((int)future_errc::no_state);
 442         }
 443
 444     private:
 445       void
 446       _M_do_set(function<_Ptr_type()>& __f, bool& __set)
 447       {
 448         _Ptr_type __res = __f();
 449         {
 450           lock_guard<mutex> __lock(_M_mutex);
 451           _M_result.swap(__res);
 452         }
 453         _M_cond.notify_all();
 454         __set = true;
 455       }
 456
 457       bool _M_ready() const { return static_cast<bool>(_M_result); }
 458
 459       virtual void _M_run_deferred() { }
 460     };
 461
 462     template<typename _Res>
 463       class _Deferred_state;
 464
 465     template<typename _Res>
 466       class _Async_state;
 467
 468     template<typename _Signature>
 469       class _Task_state;
 470
 471     template<typename _StateT, typename _Res = typename _StateT::_Res_type>
 472       struct _Task_setter;
 473   };
 474
 475   /// Partial specialization for reference types.
 476   template<typename _Res>
 477     struct __future_base::_Result<_Res&> : __future_base::_Result_base
 478     {
 479       _Result() : _M_value_ptr() { }
 480
 481       void _M_set(_Res& __res) { _M_value_ptr = &__res; }
 482
 483       _Res& _M_get() { return *_M_value_ptr; }
 484
 485     private:
 486       _Res*                     _M_value_ptr;
 487
 488       void _M_destroy() { delete this; }
 489     };
 490
 491   /// Explicit specialization for void.
 492   template<>
 493     struct __future_base::_Result<void> : __future_base::_Result_base
 494     {
 495     private:
 496       void _M_destroy() { delete this; }
 497     };
 498
 499
 500   /// Common implementation for future and shared_future.
 501   template<typename _Res>
 502     class __basic_future : public __future_base
 503     {
 504     protected:
 505       typedef shared_ptr<_State_base>           __state_type;
 506       typedef __future_base::_Result<_Res>&     __result_type;
 507
 508     private:
 509       __state_type              _M_state;
 510
 511     public:
 512       // Disable copying.
 513       __basic_future(const __basic_future&) = delete;
 514       __basic_future& operator=(const __basic_future&) = delete;
 515
 516       bool
 517       valid() const { return static_cast<bool>(_M_state); }
 518
 519       void
 520       wait() const
 521       {
 522         _State_base::_S_check(_M_state);
 523         _M_state->wait();
 524       }
 525
 526       template<typename _Rep, typename _Period>
 527         bool
 528         wait_for(const chrono::duration<_Rep, _Period>& __rel) const
 529         {
 530           _State_base::_S_check(_M_state);
 531           return _M_state->wait_for(__rel);
 532         }
 533
 534       template<typename _Clock, typename _Duration>
 535         bool
 536         wait_until(const chrono::time_point<_Clock, _Duration>& __abs) const
 537         {
 538           _State_base::_S_check(_M_state);
 539           return _M_state->wait_until(__abs);
 540         }
 541
 542     protected:
 543       /// Wait for the state to be ready and rethrow any stored exception
 544       __result_type
 545       _M_get_result()
 546       {
 547         _State_base::_S_check(_M_state);
 548         _Result_base& __res = _M_state->wait();
 549         if (!(__res._M_error == 0))
 550           rethrow_exception(__res._M_error);
 551         return static_cast<__result_type>(__res);
 552       }
 553
 554       void _M_swap(__basic_future& __that)
 555       {
 556         _M_state.swap(__that._M_state);
 557       }
 558
 559       // Construction of a future by promise::get_future()
 560       explicit
 561       __basic_future(const __state_type& __state) : _M_state(__state)
 562       {
 563         _State_base::_S_check(_M_state);
 564         _M_state->_M_set_retrieved_flag();
 565       }
 566
 567       // Copy construction from a shared_future
 568       explicit
 569       __basic_future(const shared_future<_Res>&);
 570
 571       // Move construction from a shared_future
 572       explicit
 573       __basic_future(shared_future<_Res>&&);
 574
 575       // Move construction from a future
 576       explicit
 577       __basic_future(future<_Res>&&);
 578
 579       constexpr __basic_future() : _M_state() { }
 580
 581       struct _Reset
 582       {
 583         explicit _Reset(__basic_future& __fut) : _M_fut(__fut) { }
 584         ~_Reset() { _M_fut._M_state.reset(); }
 585         __basic_future& _M_fut;
 586       };
 587     };
 588
 589
 590   /// Primary template for future.
 591   template<typename _Res>
 592     class future : public __basic_future<_Res>
 593     {
 594       friend class promise<_Res>;
 595       template<typename> friend class packaged_task;
 596       template<typename _Fn, typename... _Args>
 597         friend future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
 598         async(launch, _Fn&&, _Args&&...);
 599
 600       typedef __basic_future<_Res> _Base_type;
 601       typedef typename _Base_type::__state_type __state_type;
 602
 603       explicit
 604       future(const __state_type& __state) : _Base_type(__state) { }
 605
 606     public:
 607       constexpr future() : _Base_type() { }
 608
 609       /// Move constructor
 610       future(future&& __uf) : _Base_type(std::move(__uf)) { }
 611
 612       // Disable copying
 613       future(const future&) = delete;
 614       future& operator=(const future&) = delete;
 615
 616       future& operator=(future&& __fut)
 617       {
 618         future(std::move(__fut))._M_swap(*this);
 619         return *this;
 620       }
 621
 622       /// Retrieving the value
 623       _Res
 624       get()
 625       {
 626         typename _Base_type::_Reset __reset(*this);
 627         return std::move(this->_M_get_result()._M_value());
 628       }
 629     };
 630
 631   /// Partial specialization for future<R&>
 632   template<typename _Res>
 633     class future<_Res&> : public __basic_future<_Res&>
 634     {
 635       friend class promise<_Res&>;
 636       template<typename> friend class packaged_task;
 637       template<typename _Fn, typename... _Args>
 638         friend future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
 639         async(launch, _Fn&&, _Args&&...);
 640
 641       typedef __basic_future<_Res&> _Base_type;
 642       typedef typename _Base_type::__state_type __state_type;
 643
 644       explicit
 645       future(const __state_type& __state) : _Base_type(__state) { }
 646
 647     public:
 648       constexpr future() : _Base_type() { }
 649
 650       /// Move constructor
 651       future(future&& __uf) : _Base_type(std::move(__uf)) { }
 652
 653       // Disable copying
 654       future(const future&) = delete;
 655       future& operator=(const future&) = delete;
 656
 657       future& operator=(future&& __fut)
 658       {
 659         future(std::move(__fut))._M_swap(*this);
 660         return *this;
 661       }
 662
 663       /// Retrieving the value
 664       _Res&
 665       get()
 666       {
 667         typename _Base_type::_Reset __reset(*this);
 668         return this->_M_get_result()._M_get();
 669       }
 670     };
 671
 672   /// Explicit specialization for future<void>
 673   template<>
 674     class future<void> : public __basic_future<void>
 675     {
 676       friend class promise<void>;
 677       template<typename> friend class packaged_task;
 678       template<typename _Fn, typename... _Args>
 679         friend future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
 680         async(launch, _Fn&&, _Args&&...);
 681
 682       typedef __basic_future<void> _Base_type;
 683       typedef typename _Base_type::__state_type __state_type;
 684
 685       explicit
 686       future(const __state_type& __state) : _Base_type(__state) { }
 687
 688     public:
 689       constexpr future() : _Base_type() { }
 690
 691       /// Move constructor
 692       future(future&& __uf) : _Base_type(std::move(__uf)) { }
 693
 694       // Disable copying
 695       future(const future&) = delete;
 696       future& operator=(const future&) = delete;
 697
 698       future& operator=(future&& __fut)
 699       {
 700         future(std::move(__fut))._M_swap(*this);
 701         return *this;
 702       }
 703
 704       /// Retrieving the value
 705       void
 706       get()
 707       {
 708         typename _Base_type::_Reset __reset(*this);
 709         this->_M_get_result();
 710       }
 711     };
 712
 713
 714   /// Primary template for shared_future.
 715   template<typename _Res>
 716     class shared_future : public __basic_future<_Res>
 717     {
 718       typedef __basic_future<_Res> _Base_type;
 719
 720     public:
 721       constexpr shared_future() : _Base_type() { }
 722
 723       /// Copy constructor
 724       shared_future(const shared_future& __sf) : _Base_type(__sf) { }
 725
 726       /// Construct from a future rvalue
 727       shared_future(future<_Res>&& __uf)
 728       : _Base_type(std::move(__uf))
 729       { }
 730
 731       /// Construct from a shared_future rvalue
 732       shared_future(shared_future&& __sf)
 733       : _Base_type(std::move(__sf))
 734       { }
 735
 736       shared_future& operator=(const shared_future& __sf)
 737       {
 738         shared_future(__sf)._M_swap(*this);
 739         return *this;
 740       }
 741
 742       shared_future& operator=(shared_future&& __sf)
 743       {
 744         shared_future(std::move(__sf))._M_swap(*this);
 745         return *this;
 746       }
 747
 748       /// Retrieving the value
 749       const _Res&
 750       get()
 751       {
 752         typename _Base_type::__result_type __r = this->_M_get_result();
 753         _Res& __rs(__r._M_value());
 754         return __rs;
 755       }
 756     };
 757
 758   /// Partial specialization for shared_future<R&>
 759   template<typename _Res>
 760     class shared_future<_Res&> : public __basic_future<_Res&>
 761     {
 762       typedef __basic_future<_Res&>           _Base_type;
 763
 764     public:
 765       constexpr shared_future() : _Base_type() { }
 766
 767       /// Copy constructor
 768       shared_future(const shared_future& __sf) : _Base_type(__sf) { }
 769
 770       /// Construct from a future rvalue
 771       shared_future(future<_Res&>&& __uf)
 772       : _Base_type(std::move(__uf))
 773       { }
 774
 775       /// Construct from a shared_future rvalue
 776       shared_future(shared_future&& __sf)
 777       : _Base_type(std::move(__sf))
 778       { }
 779
 780       shared_future& operator=(const shared_future& __sf)
 781       {
 782         shared_future(__sf)._M_swap(*this);
 783         return *this;
 784       }
 785
 786       shared_future& operator=(shared_future&& __sf)
 787       {
 788         shared_future(std::move(__sf))._M_swap(*this);
 789         return *this;
 790       }
 791
 792       /// Retrieving the value
 793       _Res&
 794       get() { return this->_M_get_result()._M_get(); }
 795     };
 796
 797   /// Explicit specialization for shared_future<void>
 798   template<>
 799     class shared_future<void> : public __basic_future<void>
 800     {
 801       typedef __basic_future<void> _Base_type;
 802
 803     public:
 804       constexpr shared_future() : _Base_type() { }
 805
 806       /// Copy constructor
 807       shared_future(const shared_future& __sf) : _Base_type(__sf) { }
 808
 809       /// Construct from a future rvalue
 810       shared_future(future<void>&& __uf)
 811       : _Base_type(std::move(__uf))
 812       { }
 813
 814       /// Construct from a shared_future rvalue
 815       shared_future(shared_future&& __sf)
 816       : _Base_type(std::move(__sf))
 817       { }
 818
 819       shared_future& operator=(const shared_future& __sf)
 820       {
 821         shared_future(__sf)._M_swap(*this);
 822         return *this;
 823       }
 824
 825       shared_future& operator=(shared_future&& __sf)
 826       {
 827         shared_future(std::move(__sf))._M_swap(*this);
 828         return *this;
 829       }
 830
 831       // Retrieving the value
 832       void
 833       get() { this->_M_get_result(); }
 834     };
 835
 836   // Now we can define the protected __basic_future constructors.
 837   template<typename _Res>
 838     inline __basic_future<_Res>::
 839     __basic_future(const shared_future<_Res>& __sf)
 840     : _M_state(__sf._M_state)
 841     { }
 842
 843   template<typename _Res>
 844     inline __basic_future<_Res>::
 845     __basic_future(shared_future<_Res>&& __sf)
 846     : _M_state(std::move(__sf._M_state))
 847     { }
 848
 849   template<typename _Res>
 850     inline __basic_future<_Res>::
 851     __basic_future(future<_Res>&& __uf)
 852     : _M_state(std::move(__uf._M_state))
 853     { }
 854
 855
 856   /// Primary template for promise
 857   template<typename _Res>
 858     class promise
 859     {
 860       typedef __future_base::_State_base                        _State;
 861       typedef __future_base::_Result<_Res>                      _Res_type;
 862       typedef typename __future_base::_Ptr<_Res_type>::type     _Ptr_type;
 863       template<typename, typename> friend class _State::_Setter;
 864
 865       shared_ptr<_State>                        _M_future;
 866       _Ptr_type                                 _M_storage;
 867
 868     public:
 869       promise()
 870       : _M_future(std::make_shared<_State>()),
 871         _M_storage(new _Res_type())
 872       { }
 873
 874       promise(promise&& __rhs)
 875       : _M_future(std::move(__rhs._M_future)),
 876         _M_storage(std::move(__rhs._M_storage))
 877       { }
 878
 879       template<typename _Allocator>
 880         promise(allocator_arg_t, const _Allocator& __a)
 881         : _M_future(std::allocate_shared<_State>(__a)),
 882           _M_storage(__future_base::_S_allocate_result<_Res>(__a))
 883         { }
 884
 885       promise(const promise&) = delete;
 886
 887       ~promise()
 888       {
 889         if (static_cast<bool>(_M_future) && !_M_future.unique())
 890           _M_future->_M_break_promise(std::move(_M_storage));
 891       }
 892
 893       // Assignment
 894       promise&
 895       operator=(promise&& __rhs)
 896       {
 897         promise(std::move(__rhs)).swap(*this);
 898         return *this;
 899       }
 900
 901       promise& operator=(const promise&) = delete;
 902
 903       void
 904       swap(promise& __rhs)
 905       {
 906         _M_future.swap(__rhs._M_future);
 907         _M_storage.swap(__rhs._M_storage);
 908       }
 909
 910       // Retrieving the result
 911       future<_Res>
 912       get_future()
 913       { return future<_Res>(_M_future); }
 914
 915       // Setting the result
 916       void
 917       set_value(const _Res& __r)
 918       {
 919         auto __setter = _State::__setter(this, __r);
 920         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
 921       }
 922
 923       void
 924       set_value(_Res&& __r)
 925       {
 926         auto __setter = _State::__setter(this, std::move(__r));
 927         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
 928       }
 929
 930       void
 931       set_exception(exception_ptr __p)
 932       {
 933         auto __setter = _State::__setter(__p, this);
 934         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
 935       }
 936     };
 937
 938   template<typename _Res>
 939     inline void
 940     swap(promise<_Res>& __x, promise<_Res>& __y)
 941     { __x.swap(__y); }
 942
 943   template<typename _Res, typename _Alloc>
 944     struct uses_allocator<promise<_Res>, _Alloc>
 945     : public true_type { };
 946
 947
 948   /// Partial specialization for promise<R&>
 949   template<typename _Res>
 950     class promise<_Res&>
 951     {
 952       typedef __future_base::_State_base                        _State;
 953       typedef __future_base::_Result<_Res&>                     _Res_type;
 954       typedef typename __future_base::_Ptr<_Res_type>::type     _Ptr_type;
 955       template<typename, typename> friend class _State::_Setter;
 956
 957       shared_ptr<_State>                        _M_future;
 958       _Ptr_type                                 _M_storage;
 959
 960     public:
 961       promise()
 962       : _M_future(std::make_shared<_State>()),
 963         _M_storage(new _Res_type())
 964       { }
 965
 966       promise(promise&& __rhs)
 967       : _M_future(std::move(__rhs._M_future)),
 968         _M_storage(std::move(__rhs._M_storage))
 969       { }
 970
 971       template<typename _Allocator>
 972         promise(allocator_arg_t, const _Allocator& __a)
 973         : _M_future(std::allocate_shared<_State>(__a)),
 974           _M_storage(__future_base::_S_allocate_result<_Res&>(__a))
 975         { }
 976
 977       promise(const promise&) = delete;
 978
 979       ~promise()
 980       {
 981         if (static_cast<bool>(_M_future) && !_M_future.unique())
 982           _M_future->_M_break_promise(std::move(_M_storage));
 983       }
 984
 985       // Assignment
 986       promise&
 987       operator=(promise&& __rhs)
 988       {
 989         promise(std::move(__rhs)).swap(*this);
 990         return *this;
 991       }
 992
 993       promise& operator=(const promise&) = delete;
 994
 995       void
 996       swap(promise& __rhs)
 997       {
 998         _M_future.swap(__rhs._M_future);
 999         _M_storage.swap(__rhs._M_storage);
1000       }
1001
1002       // Retrieving the result
1003       future<_Res&>
1004       get_future()
1005       { return future<_Res&>(_M_future); }
1006
1007       // Setting the result
1008       void
1009       set_value(_Res& __r)
1010       {
1011         auto __setter = _State::__setter(this, __r);
1012         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1013       }
1014
1015       void
1016       set_exception(exception_ptr __p)
1017       {
1018         auto __setter = _State::__setter(__p, this);
1019         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1020       }
1021     };
1022
1023   /// Explicit specialization for promise<void>
1024   template<>
1025     class promise<void>
1026     {
1027       typedef __future_base::_State_base                        _State;
1028       typedef __future_base::_Result<void>                      _Res_type;
1029       typedef typename __future_base::_Ptr<_Res_type>::type     _Ptr_type;
1030       template<typename, typename> friend class _State::_Setter;
1031
1032       shared_ptr<_State>                        _M_future;
1033       _Ptr_type                                 _M_storage;
1034
1035     public:
1036       promise()
1037       : _M_future(std::make_shared<_State>()),
1038         _M_storage(new _Res_type())
1039       { }
1040
1041       promise(promise&& __rhs)
1042       : _M_future(std::move(__rhs._M_future)),
1043         _M_storage(std::move(__rhs._M_storage))
1044       { }
1045
1046       template<typename _Allocator>
1047         promise(allocator_arg_t, const _Allocator& __a)
1048         : _M_future(std::allocate_shared<_State>(__a)),
1049           _M_storage(__future_base::_S_allocate_result<void>(__a))
1050         { }
1051
1052       promise(const promise&) = delete;
1053
1054       ~promise()
1055       {
1056         if (static_cast<bool>(_M_future) && !_M_future.unique())
1057           _M_future->_M_break_promise(std::move(_M_storage));
1058       }
1059
1060       // Assignment
1061       promise&
1062       operator=(promise&& __rhs)
1063       {
1064         promise(std::move(__rhs)).swap(*this);
1065         return *this;
1066       }
1067
1068       promise& operator=(const promise&) = delete;
1069
1070       void
1071       swap(promise& __rhs)
1072       {
1073         _M_future.swap(__rhs._M_future);
1074         _M_storage.swap(__rhs._M_storage);
1075       }
1076
1077       // Retrieving the result
1078       future<void>
1079       get_future()
1080       { return future<void>(_M_future); }
1081
1082       // Setting the result
1083       void set_value();
1084
1085       void
1086       set_exception(exception_ptr __p)
1087       {
1088         auto __setter = _State::__setter(__p, this);
1089         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1090       }
1091     };
1092
1093   // set void
1094   template<>
1095     struct __future_base::_State_base::_Setter<void, void>
1096     {
1097       promise<void>::_Ptr_type operator()()
1098       {
1099         _State_base::_S_check(_M_promise->_M_future);
1100         return std::move(_M_promise->_M_storage);
1101       }
1102
1103       promise<void>*    _M_promise;
1104     };
1105
1106   inline __future_base::_State_base::_Setter<void, void>
1107   __future_base::_State_base::__setter(promise<void>* __prom)
1108   {
1109     return _Setter<void, void>{ __prom };
1110   }
1111
1112   inline void
1113   promise<void>::set_value()
1114   {
1115     auto __setter = _State::__setter(this);
1116     _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1117   }
1118
1119
1120   template<typename _StateT, typename _Res>
1121     struct __future_base::_Task_setter
1122     {
1123       typename _StateT::_Ptr_type operator()()
1124       {
1125         __try
1126           {
1127             _M_state->_M_result->_M_set(_M_fn());
1128           }
1129         __catch(...)
1130           {
1131             _M_state->_M_result->_M_error = current_exception();
1132           }
1133         return std::move(_M_state->_M_result);
1134       }
1135       _StateT*                  _M_state;
1136       std::function<_Res()>     _M_fn;
1137     };
1138
1139   template<typename _StateT>
1140     struct __future_base::_Task_setter<_StateT, void>
1141     {
1142       typename _StateT::_Ptr_type operator()()
1143       {
1144         __try
1145           {
1146             _M_fn();
1147           }
1148         __catch(...)
1149           {
1150             _M_state->_M_result->_M_error = current_exception();
1151           }
1152         return std::move(_M_state->_M_result);
1153       }
1154       _StateT*                  _M_state;
1155       std::function<void()>     _M_fn;
1156     };
1157
1158   template<typename _Res, typename... _Args>
1159     struct __future_base::_Task_state<_Res(_Args...)>
1160     : __future_base::_State_base
1161     {
1162       typedef _Res _Res_type;
1163
1164       _Task_state(std::function<_Res(_Args...)> __task)
1165       : _M_result(new _Result<_Res>()), _M_task(std::move(__task))
1166       { }
1167
1168       template<typename _Func, typename _Alloc>
1169         _Task_state(_Func&& __task, const _Alloc& __a)
1170         : _M_result(_S_allocate_result<_Res>(__a)),
1171           _M_task(allocator_arg, __a, std::move(__task))
1172         { }
1173
1174       void
1175       _M_run(_Args... __args)
1176       {
1177         // bound arguments decay so wrap lvalue references
1178         auto __bound = std::bind<_Res>(std::ref(_M_task),
1179             _S_maybe_wrap_ref(std::forward<_Args>(__args))...);
1180         _Task_setter<_Task_state> __setter{ this, std::move(__bound) };
1181         _M_set_result(std::move(__setter));
1182       }
1183
1184       template<typename, typename> friend class _Task_setter;
1185       typedef typename __future_base::_Ptr<_Result<_Res>>::type _Ptr_type;
1186       _Ptr_type _M_result;
1187       std::function<_Res(_Args...)> _M_task;
1188
1189       template<typename _Tp>
1190         static reference_wrapper<_Tp>
1191         _S_maybe_wrap_ref(_Tp& __t)
1192         { return std::ref(__t); }
1193
1194       template<typename _Tp>
1195         static typename enable_if<!is_lvalue_reference<_Tp>::value,
1196                         _Tp>::type&&
1197         _S_maybe_wrap_ref(_Tp&& __t)
1198         { return std::forward<_Tp>(__t); }
1199     };
1200
1201   /// packaged_task
1202   template<typename _Res, typename... _ArgTypes>
1203     class packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>
1204     {
1205       typedef __future_base::_Task_state<_Res(_ArgTypes...)>  _State_type;
1206       shared_ptr<_State_type>                   _M_state;
1207
1208     public:
1209       typedef _Res result_type;
1210
1211       // Construction and destruction
1212       packaged_task() { }
1213
1214       template<typename _Fn>
1215         explicit
1216         packaged_task(const _Fn& __fn)
1217         : _M_state(std::make_shared<_State_type>(__fn))
1218         { }
1219
1220       template<typename _Fn>
1221         explicit
1222         packaged_task(_Fn&& __fn)
1223         : _M_state(std::make_shared<_State_type>(std::move(__fn)))
1224         { }
1225
1226       explicit
1227       packaged_task(_Res(*__fn)(_ArgTypes...))
1228       : _M_state(std::make_shared<_State_type>(__fn))
1229       { }
1230
1231       template<typename _Fn, typename _Allocator>
1232         explicit
1233         packaged_task(allocator_arg_t __tag, const _Allocator& __a, _Fn __fn)
1234         : _M_state(std::allocate_shared<_State_type>(__a, std::move(__fn)))
1235         { }
1236
1237       ~packaged_task()
1238       {
1239         if (static_cast<bool>(_M_state) && !_M_state.unique())
1240           _M_state->_M_break_promise(std::move(_M_state->_M_result));
1241       }
1242
1243       // No copy
1244       packaged_task(packaged_task&) = delete;
1245       packaged_task& operator=(packaged_task&) = delete;
1246
1247       // Move support
1248       packaged_task(packaged_task&& __other)
1249       { this->swap(__other); }
1250
1251       packaged_task& operator=(packaged_task&& __other)
1252       {
1253         packaged_task(std::move(__other)).swap(*this);
1254         return *this;
1255       }
1256
1257       void
1258       swap(packaged_task& __other)
1259       { _M_state.swap(__other._M_state); }
1260
1261       bool
1262       valid() const
1263       { return static_cast<bool>(_M_state); }
1264
1265       // Result retrieval
1266       future<_Res>
1267       get_future()
1268       { return future<_Res>(_M_state); }
1269
1270       // Execution
1271       void
1272       operator()(_ArgTypes... __args)
1273       {
1274         __future_base::_State_base::_S_check(_M_state);
1275         _M_state->_M_run(std::forward<_ArgTypes>(__args)...);
1276       }
1277
1278       void
1279       reset()
1280       {
1281         __future_base::_State_base::_S_check(_M_state);
1282         packaged_task(std::move(_M_state->_M_task)).swap(*this);
1283       }
1284     };
1285
1286   /// swap
1287   template<typename _Res, typename... _ArgTypes>
1288     inline void
1289     swap(packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>& __x,
1290          packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>& __y)
1291     { __x.swap(__y); }
1292
1293   template<typename _Res, typename _Alloc>
1294     struct uses_allocator<packaged_task<_Res>, _Alloc>
1295     : public true_type { };
1296
1297
1298   template<typename _Res>
1299     class __future_base::_Deferred_state : public __future_base::_State_base
1300     {
1301     public:
1302       typedef _Res _Res_type;
1303
1304       explicit
1305       _Deferred_state(std::function<_Res()>&& __fn)
1306       : _M_result(new _Result<_Res>()), _M_fn(std::move(__fn))
1307       { }
1308
1309     private:
1310       template<typename, typename> friend class _Task_setter;
1311       typedef typename __future_base::_Ptr<_Result<_Res>>::type _Ptr_type;
1312       _Ptr_type _M_result;
1313       std::function<_Res()> _M_fn;
1314
1315       virtual void
1316       _M_run_deferred()
1317       {
1318         _Task_setter<_Deferred_state> __setter{ this, _M_fn };
1319         // safe to call multiple times so ignore failure
1320         _M_set_result(std::move(__setter), true);
1321       }
1322     };
1323
1324   template<typename _Res>
1325     class __future_base::_Async_state : public __future_base::_State_base
1326     {
1327     public:
1328       typedef _Res _Res_type;
1329
1330       explicit
1331       _Async_state(std::function<_Res()>&& __fn)
1332       : _M_result(new _Result<_Res>()), _M_fn(std::move(__fn)),
1333         _M_thread(mem_fn(&_Async_state::_M_do_run), this)
1334       { }
1335
1336       ~_Async_state() { _M_thread.join(); }
1337
1338     private:
1339       void _M_do_run()
1340       {
1341         _Task_setter<_Async_state> __setter{ this, std::move(_M_fn) };
1342         _M_set_result(std::move(__setter));
1343       }
1344
1345       template<typename, typename> friend class _Task_setter;
1346       typedef typename __future_base::_Ptr<_Result<_Res>>::type _Ptr_type;
1347       _Ptr_type _M_result;
1348       std::function<_Res()> _M_fn;
1349       thread _M_thread;
1350     };
1351
1352   /// async
1353   template<typename _Fn, typename... _Args>
1354     future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
1355     async(launch __policy, _Fn&& __fn, _Args&&... __args)
1356     {
1357       typedef typename result_of<_Fn(_Args...)>::type result_type;
1358       std::shared_ptr<__future_base::_State_base> __state;
1359       if (__policy == launch::async)
1360         {
1361           typedef typename __future_base::_Async_state<result_type> _State;
1362           __state = std::make_shared<_State>(std::bind<result_type>(
1363               std::forward<_Fn>(__fn), std::forward<_Args>(__args)...));
1364         }
1365       else
1366         {
1367           typedef typename __future_base::_Deferred_state<result_type> _State;
1368           __state = std::make_shared<_State>(std::bind<result_type>(
1369               std::forward<_Fn>(__fn), std::forward<_Args>(__args)...));
1370         }
1371       return future<result_type>(__state);
1372     }
1373
1374   /// async, potential overload
1375   template<typename _Fn, typename... _Args>
1376     inline typename
1377     __async_sfinae_helper<typename decay<_Fn>::type, _Fn, _Args...>::type
1378     async(_Fn&& __fn, _Args&&... __args)
1379     {
1380       return async(launch::any, std::forward<_Fn>(__fn),
1381                    std::forward<_Args>(__args)...);
1382     }
1383
1384 #endif // _GLIBCXX_HAS_GTHREADS && _GLIBCXX_USE_C99_STDINT_TR1
1385        // && _GLIBCXX_ATOMIC_BUILTINS_4
1386
1387   // @} group futures
1388 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1389 } // namespace
1390
1391 #endif // __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1392
1393 #endif // _GLIBCXX_FUTURE