класс ara::core::Promise

Класс ara::core::Promise функционирует как асинхронная конечная точка записи для передачи значений, ошибок или результатов между потоками в общее состояние [SWS_CORE_00341]. Доступ на чтение осуществляется через извлекаемый ровно один раз Future, который освобождается при предоставлении результата [SWS_CORE_00344]. Поскольку класс не является копируемым, состояние строго остается в единоличном владении благодаря семантике перемещения, при этом повторная установка результата или многократное извлечение Future приводит к стандартизированным нарушениям.

больше ›

Контекст

Класс ara::core::Promise представляет собой специфичную для Adaptive Platform реализацию концепта std::promise, известного из стандарта C++. Он определен в заголовке ara/core/future.h как шаблон Promise<T, E = ErrorCode> и служит асинхронной конечной точкой записи общего состояния (shared state). По этому каналу производитель передает между потоками либо вычисленное выходное значение, либо ошибку, либо агрегированный ara::core::Result. Соответствующая сторона получателя обращается к результату через ассоциированный ara::core::Future, извлекаемый с помощью метода экземпляра get_future [SWS_CORE_00344]. В отличие от стандартного механизма C++, основанного главным образом на исключениях, AUTOSAR Adaptive закрепляет парадигму типизированных ошибок: если тип ошибки E выбран отличным от ara::core::ErrorCode, спецификация форсирует ошибку компиляции.

Жизненный цикл

Экземпляр штатно создается через конструктор по умолчанию без параметров, который ведет себя аналогично соответствующему конструктору std::promise, является потокобезопасным и устанавливает новое общее состояние [SWS_CORE_00341]. Чтобы гарантировать однозначные отношения владения этим состоянием, операции копирования полностью запрещены: как конструктор копирования [SWS_CORE_00350], так и оператор присваивания с копированием [SWS_CORE_00351] объявлены удаленными (delete).

Однако класс поддерживает семантику перемещения (Move). Конструктор перемещения принимает общее состояние исходного экземпляра [SWS_CORE_00342]. При присваивании с перемещением целевой экземпляр отбрасывает свое прежнее общее состояние и принимает состояние переданного объекта аналогично операции обмена [SWS_CORE_00343]. Кроме того, метод swap позволяет обменивать внутреннее состояние с другим экземпляром [SWS_CORE_00352]. При уничтожении через деструктор еще удерживаемое общее состояние освобождается или покидается [SWS_CORE_00349]. В то время как конструктор по умолчанию спроектирован как потокобезопасный [SWS_CORE_00341], операции перемещения, присваивания, Swap и уничтожение не являются потокобезопасными ([SWS_CORE_00342], [SWS_CORE_00343], [SWS_CORE_00352], [SWS_CORE_00349]).

Диаграмма состояний: жизненный цикл и переходы общего состояния в экземпляре Promise. Источники: [SWS_CORE_00341], [SWS_CORE_00342], [SWS_CORE_00343], [SWS_CORE_00344], [SWS_CORE_00345], [SWS_CORE_00349], [SWS_CORE_00353], [SWS_CORE_00355]

Путь использования

Типичный процесс предоставления включает следующие шаги:

1. Создание: производитель инстанцирует ara::core::Promise<T, E> [SWS_CORE_00341].
2. Получение Future: перед началом асинхронной обработки производитель вызывает get_future() [SWS_CORE_00344]. Поскольку на один Promise допускается только один ассоциированный Future, этот вызов разрешено выполнять ровно один раз. Возвращенный Future передается потоку-потребителю.
3. Установка результата: после завершения асинхронной операции производитель переводит результат в общее состояние и переводит последнее в состояние ready. Для этого предусмотрены потокобезопасные перегрузки для операций копирования и перемещения:
   • Успешное значение: вызов set_value ([SWS_CORE_00345], [SWS_CORE_00346]).
   • Состояние ошибки: вызов SetError ([SWS_CORE_00353], [SWS_CORE_00354]).
   • Комбинированный результат: вызов SetResult ([SWS_CORE_00355], [SWS_CORE_00356]).

Диаграмма последовательности: последовательность вызовов и синхронизации между производителем, Promise, Shared State и потребителем. Источники: [SWS_CORE_00341], [SWS_CORE_00344], [SWS_CORE_00345], [SWS_CORE_00353], [SWS_CORE_00355]

Сценарии ошибок

Спецификация определяет строгие предусловия для всех взаимодействий с общим состоянием, несоблюдение которых приводит к стандартизированным нарушениям (Violations):

• Многократное извлечение Future: если get_future() вызывается более одного раза для одного и того же общего состояния, возникает нарушение IsoStdFutureErrcFutureAlreadyRetrievedViolation [SWS_CORE_00344].
• Отсутствие Shared State: если вызываемый экземпляр не владеет общим состоянием — например, после выполнения операции перемещения, — get_future() приводит к IsoStdFutureErrcNoStateViolation [SWS_CORE_00344]. Методы set_value, SetError и SetResult вызывают в этом случае нарушение PromiseNoSharedStateToSetViolation ([SWS_CORE_00345], [SWS_CORE_00353], [SWS_CORE_00355]).
• Уже выполненное состояние: если общему состоянию уже присвоено значение, ошибка или результат, каждый повторный вызов set_value ([SWS_CORE_00345], [SWS_CORE_00346]), SetError ([SWS_CORE_00353], [SWS_CORE_00354]) или SetResult ([SWS_CORE_00355], [SWS_CORE_00356]) приводит к нарушению IsoStdFutureErrcPromiseAlreadySatisfiedViolation.
• Безопасность исключений: методы set_value, SetError и SetResult обладают условной безопасностью исключений (conditionally exception safe). Они не генерируют исключений, если конструкторы типов T и E объявлены как nothrow ([SWS_CORE_00345], [SWS_CORE_00353], [SWS_CORE_00355]).

Интерпретация: отказ от общего состояния при уничтожении экземпляра без предварительного присваивания значения ([SWS_CORE_00349]), по-видимому, по аналогии со стандартным поведением C++ для std::promise приводит к тому, что ассоциированный Future при попытке чтения регистрирует соответствующее событие ошибки. Вопрос Q-fd013bb17a591af9 (открытый)