OSDN Git Service

2011-02-09 Jonathan Wakely <jwakely.gcc@gmail.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libstdc++-v3 / 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
7 // terms of the GNU General Public License as published by the
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
14 // GNU General Public License for more details.
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 _Fn, typename... _Args>
146     typename
147     enable_if<!is_same<typename decay<_Fn>::type, launch>::value,
148               future<decltype(std::declval<_Fn>()(std::declval<_Args>()...))>
149              >::type
150     async(_Fn&& __fn, _Args&&... __args);
151
152 #if defined(_GLIBCXX_HAS_GTHREADS) && defined(_GLIBCXX_USE_C99_STDINT_TR1) \
153   && defined(_GLIBCXX_ATOMIC_BUILTINS_4)
154
155   /// Base class and enclosing scope.
156   struct __future_base
157   {
158     /// Base class for results.
159     struct _Result_base
160     {
161       exception_ptr             _M_error;
162
163       _Result_base() = default;
164       _Result_base(const _Result_base&) = delete;
165       _Result_base& operator=(const _Result_base&) = delete;
166
167       // _M_destroy() allows derived classes to control deallocation
168       virtual void _M_destroy() = 0;
169
170       struct _Deleter
171       {
172         void operator()(_Result_base* __fr) const { __fr->_M_destroy(); }
173       };
174
175     protected:
176       ~_Result_base();
177     };
178
179     /// Result.
180     template<typename _Res>
181       struct _Result : _Result_base
182       {
183       private:
184         typedef alignment_of<_Res>                              __a_of;
185         typedef aligned_storage<sizeof(_Res), __a_of::value>    __align_storage;
186         typedef typename __align_storage::type                  __align_type;
187
188         __align_type            _M_storage;
189         bool                    _M_initialized;
190
191       public:
192         _Result() : _M_initialized() { }
193         
194         ~_Result()
195         {
196           if (_M_initialized)
197             _M_value().~_Res();
198         }
199
200         // Return lvalue, future will add const or rvalue-reference
201         _Res& 
202         _M_value() { return *static_cast<_Res*>(_M_addr()); }
203
204         void
205         _M_set(const _Res& __res)
206         {
207           ::new (_M_addr()) _Res(__res);
208           _M_initialized = true;
209         }
210
211         void
212         _M_set(_Res&& __res)
213         {
214           ::new (_M_addr()) _Res(std::move(__res));
215           _M_initialized = true;
216         }
217
218       private:
219         void _M_destroy() { delete this; }
220
221         void* _M_addr() { return static_cast<void*>(&_M_storage); }
222     };
223
224     // TODO: use template alias when available
225     /*
226       template<typename _Res>
227       using _Ptr = unique_ptr<_Res, _Result_base::_Deleter>;
228     */
229     /// A unique_ptr based on the instantiating type.
230     template<typename _Res>
231       struct _Ptr
232       {
233         typedef unique_ptr<_Res, _Result_base::_Deleter> type;
234       };
235
236     /// Result_alloc.
237     template<typename _Res, typename _Alloc>
238       struct _Result_alloc : _Result<_Res>, _Alloc
239       {
240         typedef typename _Alloc::template rebind<_Result_alloc>::other
241           __allocator_type;
242
243         explicit
244         _Result_alloc(const _Alloc& __a) : _Result<_Res>(), _Alloc(__a)
245         { }
246         
247       private:
248         void _M_destroy()
249         {
250           __allocator_type __a(*this);
251           __a.destroy(this);
252           __a.deallocate(this, 1);
253         }
254       };
255
256     template<typename _Res, typename _Allocator>
257       static typename _Ptr<_Result_alloc<_Res, _Allocator>>::type
258       _S_allocate_result(const _Allocator& __a)
259       {
260         typedef _Result_alloc<_Res, _Allocator> __result_type;
261         typename __result_type::__allocator_type __a2(__a);
262         __result_type* __p = __a2.allocate(1);
263         __try
264         {
265           __a2.construct(__p, __a);
266         }
267         __catch(...)
268         {
269           __a2.deallocate(__p, 1);
270           __throw_exception_again;
271         }
272         return typename _Ptr<__result_type>::type(__p);
273       }
274
275
276     /// Shared state between a promise and one or more associated futures.
277     class _State
278     {
279       typedef _Ptr<_Result_base>::type _Ptr_type;
280
281       _Ptr_type                 _M_result;
282       mutex                     _M_mutex;
283       condition_variable        _M_cond;
284       atomic_flag               _M_retrieved;
285       once_flag                 _M_once;
286
287     public:
288       _State() : _M_result(), _M_retrieved(ATOMIC_FLAG_INIT) { }
289
290       _State(const _State&) = delete;
291       _State& operator=(const _State&) = delete;
292
293       _Result_base&
294       wait()
295       {
296         _M_run_deferred();
297         unique_lock<mutex> __lock(_M_mutex);
298         if (!_M_ready())
299           _M_cond.wait(__lock, std::bind<bool>(&_State::_M_ready, this));
300         return *_M_result;
301       }
302
303       template<typename _Rep, typename _Period>
304         bool
305         wait_for(const chrono::duration<_Rep, _Period>& __rel)
306         {
307           unique_lock<mutex> __lock(_M_mutex);
308           auto __bound = std::bind<bool>(&_State::_M_ready, this);
309           return _M_ready() || _M_cond.wait_for(__lock, __rel, __bound);
310         }
311
312       template<typename _Clock, typename _Duration>
313         bool
314         wait_until(const chrono::time_point<_Clock, _Duration>& __abs)
315         {
316           unique_lock<mutex> __lock(_M_mutex);
317           auto __bound = std::bind<bool>(&_State::_M_ready, this);
318           return _M_ready() || _M_cond.wait_until(__lock, __abs, __bound);
319         }
320
321       void
322       _M_set_result(function<_Ptr_type()> __res, bool __ignore_failure = false)
323       {
324         bool __set = __ignore_failure;
325         // all calls to this function are serialized,
326         // side-effects of invoking __res only happen once
327         call_once(_M_once, &_State::_M_do_set, this, ref(__res),
328             ref(__set));
329         if (!__set)
330           __throw_future_error(int(future_errc::promise_already_satisfied));
331       }
332
333       void
334       _M_break_promise(_Ptr_type __res)
335       {
336         if (static_cast<bool>(__res))
337           {
338             error_code __ec(make_error_code(future_errc::broken_promise));
339             __res->_M_error = copy_exception(future_error(__ec));
340             {
341               lock_guard<mutex> __lock(_M_mutex);
342               _M_result.swap(__res);
343             }
344             _M_cond.notify_all();
345           }
346       }
347
348       // Called when this object is passed to a future.
349       void
350       _M_set_retrieved_flag()
351       {
352         if (_M_retrieved.test_and_set())
353           __throw_future_error(int(future_errc::future_already_retrieved));
354       }
355
356       template<typename _Res, typename _Arg>
357         struct _Setter;
358
359       // set lvalues
360       template<typename _Res, typename _Arg>
361         struct _Setter<_Res, _Arg&>
362         {
363           // check this is only used by promise<R>::set_value(const R&)
364           // or promise<R>::set_value(R&)
365           static_assert(is_same<_Res, _Arg&>::value  // promise<R&>
366               || is_same<const _Res, _Arg>::value,  // promise<R>
367               "Invalid specialisation");
368
369           typename promise<_Res>::_Ptr_type operator()()
370           {
371             _State::_S_check(_M_promise->_M_future);
372             _M_promise->_M_storage->_M_set(_M_arg);
373             return std::move(_M_promise->_M_storage);
374           }
375           promise<_Res>*    _M_promise;
376           _Arg&             _M_arg;
377         };
378
379       // set rvalues
380       template<typename _Res>
381         struct _Setter<_Res, _Res&&>
382         {
383           typename promise<_Res>::_Ptr_type operator()()
384           {
385             _State::_S_check(_M_promise->_M_future);
386             _M_promise->_M_storage->_M_set(std::move(_M_arg));
387             return std::move(_M_promise->_M_storage);
388           }
389           promise<_Res>*    _M_promise;
390           _Res&             _M_arg;
391         };
392
393       struct __exception_ptr_tag { };
394
395       // set exceptions
396       template<typename _Res>
397         struct _Setter<_Res, __exception_ptr_tag>
398         {
399           typename promise<_Res>::_Ptr_type operator()()
400           {
401             _State::_S_check(_M_promise->_M_future);
402             _M_promise->_M_storage->_M_error = _M_ex;
403             return std::move(_M_promise->_M_storage);
404           }
405
406           promise<_Res>*   _M_promise;
407           exception_ptr&    _M_ex;
408         };
409
410       template<typename _Res, typename _Arg>
411         static _Setter<_Res, _Arg&&>
412         __setter(promise<_Res>* __prom, _Arg&& __arg)
413         {
414           return _Setter<_Res, _Arg&&>{ __prom, __arg };
415         }
416
417       template<typename _Res>
418         static _Setter<_Res, __exception_ptr_tag>
419         __setter(exception_ptr& __ex, promise<_Res>* __prom)
420         {
421           return _Setter<_Res, __exception_ptr_tag>{ __prom, __ex };
422         }
423
424       static _Setter<void, void>
425       __setter(promise<void>* __prom);
426
427       template<typename _Tp>
428         static bool
429         _S_check(const shared_ptr<_Tp>& __p)
430         {
431           if (!static_cast<bool>(__p))
432             __throw_future_error((int)future_errc::no_state);
433         }
434
435     private:
436       void
437       _M_do_set(function<_Ptr_type()>& __f, bool& __set)
438       {
439         _Ptr_type __res = __f();
440         {
441           lock_guard<mutex> __lock(_M_mutex);
442           _M_result.swap(__res);
443         }
444         _M_cond.notify_all();
445         __set = true;
446       }
447
448       bool _M_ready() const { return static_cast<bool>(_M_result); }
449
450       virtual void _M_run_deferred() { }
451     };
452
453     template<typename _Res>
454       class _Deferred_state;
455
456     template<typename _Res>
457       class _Async_state;
458
459     template<typename _Signature>
460       class _Task_state;
461
462     template<typename _StateT, typename _Res = typename _StateT::_Res_type>
463       struct _Task_setter;
464   };
465
466   inline __future_base::_Result_base::~_Result_base() = default;
467
468   /// Partial specialization for reference types.
469   template<typename _Res>
470     struct __future_base::_Result<_Res&> : __future_base::_Result_base
471     {
472       _Result() : _M_value_ptr() { }
473
474       void _M_set(_Res& __res) { _M_value_ptr = &__res; }
475
476       _Res& _M_get() { return *_M_value_ptr; }
477
478     private:
479       _Res*                     _M_value_ptr;
480       
481       void _M_destroy() { delete this; }
482     };
483
484   /// Explicit specialization for void.
485   template<>
486     struct __future_base::_Result<void> : __future_base::_Result_base
487     {
488     private:
489       void _M_destroy() { delete this; }
490     };
491
492
493   /// Common implementation for future and shared_future.
494   template<typename _Res>
495     class __basic_future : public __future_base
496     {
497     protected:
498       typedef shared_ptr<_State>                __state_type;
499       typedef __future_base::_Result<_Res>&     __result_type;
500
501     private:
502       __state_type              _M_state;
503
504     public:
505       // Disable copying.
506       __basic_future(const __basic_future&) = delete;
507       __basic_future& operator=(const __basic_future&) = delete;
508
509       bool 
510       valid() const { return static_cast<bool>(_M_state); }
511
512       void 
513       wait() const
514       {
515         _State::_S_check(_M_state);
516         _M_state->wait();
517       }
518
519       template<typename _Rep, typename _Period>
520         bool
521         wait_for(const chrono::duration<_Rep, _Period>& __rel) const
522         {
523           _State::_S_check(_M_state);
524           return _M_state->wait_for(__rel);
525         }
526
527       template<typename _Clock, typename _Duration>
528         bool
529         wait_until(const chrono::time_point<_Clock, _Duration>& __abs) const
530         {
531           _State::_S_check(_M_state);
532           return _M_state->wait_until(__abs);
533         }
534
535     protected:
536       /// Wait for the state to be ready and rethrow any stored exception
537       __result_type
538       _M_get_result()
539       {
540         _State::_S_check(_M_state);
541         _Result_base& __res = _M_state->wait();
542         if (!(__res._M_error == 0))
543           rethrow_exception(__res._M_error);
544         return static_cast<__result_type>(__res);
545       }
546
547       void _M_swap(__basic_future& __that)
548       {
549         _M_state.swap(__that._M_state);
550       }
551
552       // Construction of a future by promise::get_future()
553       explicit
554       __basic_future(const __state_type& __state) : _M_state(__state)
555       {
556         _State::_S_check(_M_state);
557         _M_state->_M_set_retrieved_flag();
558       }
559
560       // Copy construction from a shared_future
561       explicit
562       __basic_future(const shared_future<_Res>&);
563
564       // Move construction from a shared_future
565       explicit
566       __basic_future(shared_future<_Res>&&);
567
568       // Move construction from a future
569       explicit
570       __basic_future(future<_Res>&&);
571
572       constexpr __basic_future() : _M_state() { }
573
574       struct _Reset
575       {
576         explicit _Reset(__basic_future& __fut) : _M_fut(__fut) { }
577         ~_Reset() { _M_fut._M_state.reset(); }
578         __basic_future& _M_fut;
579       };
580     };
581
582
583   /// Primary template for future.
584   template<typename _Res>
585     class future : public __basic_future<_Res>
586     {
587       friend class promise<_Res>;
588       template<typename> friend class packaged_task;
589       template<typename _Fn, typename... _Args>
590         friend future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
591         async(launch, _Fn&&, _Args&&...);
592
593       typedef __basic_future<_Res> _Base_type;
594       typedef typename _Base_type::__state_type __state_type;
595
596       explicit
597       future(const __state_type& __state) : _Base_type(__state) { }
598
599     public:
600       constexpr future() : _Base_type() { }
601
602       /// Move constructor
603       future(future&& __uf) : _Base_type(std::move(__uf)) { }
604
605       // Disable copying
606       future(const future&) = delete;
607       future& operator=(const future&) = delete;
608
609       future& operator=(future&& __fut)
610       {
611         future(std::move(__fut))._M_swap(*this);
612         return *this;
613       }
614
615       /// Retrieving the value
616       _Res
617       get()
618       {
619         typename _Base_type::_Reset __reset(*this);
620         return std::move(this->_M_get_result()._M_value());
621       }
622     };
623  
624   /// Partial specialization for future<R&>
625   template<typename _Res>
626     class future<_Res&> : public __basic_future<_Res&>
627     {
628       friend class promise<_Res&>;
629       template<typename> friend class packaged_task;
630       template<typename _Fn, typename... _Args>
631         friend future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
632         async(launch, _Fn&&, _Args&&...);
633
634       typedef __basic_future<_Res&> _Base_type;
635       typedef typename _Base_type::__state_type __state_type;
636
637       explicit
638       future(const __state_type& __state) : _Base_type(__state) { }
639
640     public:
641       constexpr future() : _Base_type() { }
642
643       /// Move constructor
644       future(future&& __uf) : _Base_type(std::move(__uf)) { }
645
646       // Disable copying
647       future(const future&) = delete;
648       future& operator=(const future&) = delete;
649
650       future& operator=(future&& __fut)
651       {
652         future(std::move(__fut))._M_swap(*this);
653         return *this;
654       }
655
656       /// Retrieving the value
657       _Res& 
658       get()
659       {
660         typename _Base_type::_Reset __reset(*this);
661         return this->_M_get_result()._M_get();
662       }
663     };
664
665   /// Explicit specialization for future<void>
666   template<>
667     class future<void> : public __basic_future<void>
668     {
669       friend class promise<void>;
670       template<typename> friend class packaged_task;
671       template<typename _Fn, typename... _Args>
672         friend future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
673         async(launch, _Fn&&, _Args&&...);
674
675       typedef __basic_future<void> _Base_type;
676       typedef typename _Base_type::__state_type __state_type;
677
678       explicit
679       future(const __state_type& __state) : _Base_type(__state) { }
680
681     public:
682       constexpr future() : _Base_type() { }
683
684       /// Move constructor
685       future(future&& __uf) : _Base_type(std::move(__uf)) { }
686
687       // Disable copying
688       future(const future&) = delete;
689       future& operator=(const future&) = delete;
690
691       future& operator=(future&& __fut)
692       {
693         future(std::move(__fut))._M_swap(*this);
694         return *this;
695       }
696
697       /// Retrieving the value
698       void 
699       get()
700       {
701         typename _Base_type::_Reset __reset(*this);
702         this->_M_get_result();
703       }
704     };
705
706
707   /// Primary template for shared_future.
708   template<typename _Res>
709     class shared_future : public __basic_future<_Res>
710     {
711       typedef __basic_future<_Res> _Base_type;
712
713     public:
714       constexpr shared_future() : _Base_type() { }
715
716       /// Copy constructor
717       shared_future(const shared_future& __sf) : _Base_type(__sf) { }
718
719       /// Construct from a future rvalue
720       shared_future(future<_Res>&& __uf)
721       : _Base_type(std::move(__uf))
722       { }
723
724       /// Construct from a shared_future rvalue
725       shared_future(shared_future&& __sf)
726       : _Base_type(std::move(__sf))
727       { }
728
729       shared_future& operator=(const shared_future& __sf)
730       {
731         shared_future(__sf)._M_swap(*this);
732         return *this;
733       }
734
735       shared_future& operator=(shared_future&& __sf)
736       {
737         shared_future(std::move(__sf))._M_swap(*this);
738         return *this;
739       }
740
741       /// Retrieving the value
742       const _Res&
743       get()
744       {
745         typename _Base_type::__result_type __r = this->_M_get_result();
746         _Res& __rs(__r._M_value());
747         return __rs;
748       }
749     };
750  
751   /// Partial specialization for shared_future<R&>
752   template<typename _Res>
753     class shared_future<_Res&> : public __basic_future<_Res&>
754     {
755       typedef __basic_future<_Res&>           _Base_type;
756
757     public:
758       constexpr shared_future() : _Base_type() { }
759
760       /// Copy constructor
761       shared_future(const shared_future& __sf) : _Base_type(__sf) { }
762
763       /// Construct from a future rvalue
764       shared_future(future<_Res&>&& __uf)
765       : _Base_type(std::move(__uf))
766       { }
767
768       /// Construct from a shared_future rvalue
769       shared_future(shared_future&& __sf)
770       : _Base_type(std::move(__sf))
771       { }
772
773       shared_future& operator=(const shared_future& __sf)
774       {
775         shared_future(__sf)._M_swap(*this);
776         return *this;
777       }
778
779       shared_future& operator=(shared_future&& __sf)
780       {
781         shared_future(std::move(__sf))._M_swap(*this);
782         return *this;
783       }
784
785       /// Retrieving the value
786       _Res& 
787       get() { return this->_M_get_result()._M_get(); }
788     };
789
790   /// Explicit specialization for shared_future<void>
791   template<>
792     class shared_future<void> : public __basic_future<void>
793     {
794       typedef __basic_future<void> _Base_type;
795
796     public:
797       constexpr shared_future() : _Base_type() { }
798
799       /// Copy constructor
800       shared_future(const shared_future& __sf) : _Base_type(__sf) { }
801
802       /// Construct from a future rvalue
803       shared_future(future<void>&& __uf)
804       : _Base_type(std::move(__uf))
805       { }
806
807       /// Construct from a shared_future rvalue
808       shared_future(shared_future&& __sf)
809       : _Base_type(std::move(__sf))
810       { }
811
812       shared_future& operator=(const shared_future& __sf)
813       {
814         shared_future(__sf)._M_swap(*this);
815         return *this;
816       }
817
818       shared_future& operator=(shared_future&& __sf)
819       {
820         shared_future(std::move(__sf))._M_swap(*this);
821         return *this;
822       }
823
824       // Retrieving the value
825       void 
826       get() { this->_M_get_result(); }
827     };
828
829   // Now we can define the protected __basic_future constructors.
830   template<typename _Res>
831     inline __basic_future<_Res>::
832     __basic_future(const shared_future<_Res>& __sf)
833     : _M_state(__sf._M_state)
834     { }
835
836   template<typename _Res>
837     inline __basic_future<_Res>::
838     __basic_future(shared_future<_Res>&& __sf)
839     : _M_state(std::move(__sf._M_state))
840     { }
841
842   template<typename _Res>
843     inline __basic_future<_Res>::
844     __basic_future(future<_Res>&& __uf)
845     : _M_state(std::move(__uf._M_state))
846     { }
847
848
849   /// Primary template for promise
850   template<typename _Res>
851     class promise
852     {
853       typedef __future_base::_State             _State;
854       typedef __future_base::_Result<_Res>      _Res_type;
855       typedef typename __future_base::_Ptr<_Res_type>::type _Ptr_type;
856       template<typename, typename> friend class _State::_Setter;
857       
858       shared_ptr<_State>                        _M_future;
859       _Ptr_type                                 _M_storage;
860
861     public:
862       promise()
863       : _M_future(std::make_shared<_State>()),
864         _M_storage(new _Res_type())
865       { }
866
867       promise(promise&& __rhs)
868       : _M_future(std::move(__rhs._M_future)),
869         _M_storage(std::move(__rhs._M_storage))
870       { }
871
872       template<typename _Allocator>
873         promise(allocator_arg_t, const _Allocator& __a)
874         : _M_future(std::allocate_shared<_State>(__a)),
875           _M_storage(__future_base::_S_allocate_result<_Res>(__a))
876         { }
877
878       promise(const promise&) = delete;
879
880       ~promise()
881       {
882         if (static_cast<bool>(_M_future) && !_M_future.unique())
883           _M_future->_M_break_promise(std::move(_M_storage));
884       }
885
886       // Assignment
887       promise&
888       operator=(promise&& __rhs)
889       {
890         promise(std::move(__rhs)).swap(*this);
891         return *this;
892       }
893
894       promise& operator=(const promise&) = delete;
895
896       void
897       swap(promise& __rhs)
898       {
899         _M_future.swap(__rhs._M_future);
900         _M_storage.swap(__rhs._M_storage);
901       }
902
903       // Retrieving the result
904       future<_Res>
905       get_future()
906       { return future<_Res>(_M_future); }
907
908       // Setting the result
909       void
910       set_value(const _Res& __r)
911       {
912         auto __setter = _State::__setter(this, __r);
913         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
914       }
915
916       void
917       set_value(_Res&& __r)
918       {
919         auto __setter = _State::__setter(this, std::move(__r));
920         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
921       }
922
923       void
924       set_exception(exception_ptr __p)
925       {
926         auto __setter = _State::__setter(__p, this);
927         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
928       }
929     };
930
931   template<typename _Res>
932     inline void
933     swap(promise<_Res>& __x, promise<_Res>& __y)
934     { __x.swap(__y); }
935
936   template<typename _Res, typename _Alloc>
937     struct uses_allocator<promise<_Res>, _Alloc>
938     : public true_type { };
939
940
941   /// Partial specialization for promise<R&>
942   template<typename _Res>
943     class promise<_Res&>
944     {
945       typedef __future_base::_State             _State;
946       typedef __future_base::_Result<_Res&>     _Res_type;
947       typedef typename __future_base::_Ptr<_Res_type>::type _Ptr_type;
948       template<typename, typename> friend class _State::_Setter;
949
950       shared_ptr<_State>                        _M_future;
951       _Ptr_type                                 _M_storage;
952
953     public:
954       promise()
955       : _M_future(std::make_shared<_State>()),
956         _M_storage(new _Res_type())
957       { }
958
959       promise(promise&& __rhs)
960       : _M_future(std::move(__rhs._M_future)), 
961         _M_storage(std::move(__rhs._M_storage))
962       { }
963
964       template<typename _Allocator>
965         promise(allocator_arg_t, const _Allocator& __a)
966         : _M_future(std::allocate_shared<_State>(__a)),
967           _M_storage(__future_base::_S_allocate_result<_Res&>(__a))
968         { }
969
970       promise(const promise&) = delete;
971
972       ~promise()
973       {
974         if (static_cast<bool>(_M_future) && !_M_future.unique())
975           _M_future->_M_break_promise(std::move(_M_storage));
976       }
977
978       // Assignment
979       promise&
980       operator=(promise&& __rhs)
981       {
982         promise(std::move(__rhs)).swap(*this);
983         return *this;
984       }
985
986       promise& operator=(const promise&) = delete;
987
988       void
989       swap(promise& __rhs)
990       {
991         _M_future.swap(__rhs._M_future);
992         _M_storage.swap(__rhs._M_storage);
993       }
994
995       // Retrieving the result
996       future<_Res&>
997       get_future()
998       { return future<_Res&>(_M_future); }
999
1000       // Setting the result
1001       void
1002       set_value(_Res& __r)
1003       {
1004         auto __setter = _State::__setter(this, __r);
1005         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1006       }
1007
1008       void
1009       set_exception(exception_ptr __p)
1010       {
1011         auto __setter = _State::__setter(__p, this);
1012         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1013       }
1014     };
1015
1016   /// Explicit specialization for promise<void>
1017   template<>
1018     class promise<void>
1019     {
1020       typedef __future_base::_State             _State;
1021       typedef __future_base::_Result<void>      _Res_type;
1022       typedef typename __future_base::_Ptr<_Res_type>::type _Ptr_type;
1023       template<typename, typename> friend class _State::_Setter;
1024
1025       shared_ptr<_State>                        _M_future;
1026       _Ptr_type                                 _M_storage;
1027
1028     public:
1029       promise()
1030       : _M_future(std::make_shared<_State>()),
1031         _M_storage(new _Res_type())
1032       { }
1033
1034       promise(promise&& __rhs)
1035       : _M_future(std::move(__rhs._M_future)),
1036         _M_storage(std::move(__rhs._M_storage))
1037       { }
1038
1039       template<typename _Allocator>
1040         promise(allocator_arg_t, const _Allocator& __a)
1041         : _M_future(std::allocate_shared<_State>(__a)),
1042           _M_storage(__future_base::_S_allocate_result<void>(__a))
1043         { }
1044
1045       promise(const promise&) = delete;
1046
1047       ~promise()
1048       {
1049         if (static_cast<bool>(_M_future) && !_M_future.unique())
1050           _M_future->_M_break_promise(std::move(_M_storage));
1051       }
1052
1053       // Assignment
1054       promise&
1055       operator=(promise&& __rhs)
1056       {
1057         promise(std::move(__rhs)).swap(*this);
1058         return *this;
1059       }
1060
1061       promise& operator=(const promise&) = delete;
1062
1063       void
1064       swap(promise& __rhs)
1065       {
1066         _M_future.swap(__rhs._M_future);
1067         _M_storage.swap(__rhs._M_storage);
1068       }
1069
1070       // Retrieving the result
1071       future<void>
1072       get_future()
1073       { return future<void>(_M_future); }
1074
1075       // Setting the result
1076       void set_value();
1077
1078       void
1079       set_exception(exception_ptr __p)
1080       {
1081         auto __setter = _State::__setter(__p, this);
1082         _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1083       }
1084     };
1085
1086   // set void
1087   template<>
1088     struct __future_base::_State::_Setter<void, void>
1089     {
1090       promise<void>::_Ptr_type operator()()
1091       {
1092         _State::_S_check(_M_promise->_M_future);
1093         return std::move(_M_promise->_M_storage);
1094       }
1095
1096       promise<void>*    _M_promise;
1097     };
1098
1099   inline __future_base::_State::_Setter<void, void>
1100   __future_base::_State::__setter(promise<void>* __prom)
1101   {
1102     return _Setter<void, void>{ __prom };
1103   }
1104
1105   inline void
1106   promise<void>::set_value()
1107   {
1108     auto __setter = _State::__setter(this);
1109     _M_future->_M_set_result(std::move(__setter));
1110   }
1111
1112
1113   template<typename _StateT, typename _Res>
1114     struct __future_base::_Task_setter
1115     {
1116       typename _StateT::_Ptr_type operator()()
1117       {
1118         __try
1119           {
1120             _M_state->_M_result->_M_set(_M_fn());
1121           }
1122         __catch(...)
1123           {
1124             _M_state->_M_result->_M_error = current_exception();
1125           }
1126         return std::move(_M_state->_M_result);
1127       }
1128       _StateT*                  _M_state;
1129       std::function<_Res()>     _M_fn;
1130     };
1131
1132   template<typename _StateT>
1133     struct __future_base::_Task_setter<_StateT, void>
1134     {
1135       typename _StateT::_Ptr_type operator()()
1136       {
1137         __try
1138           {
1139             _M_fn();
1140           }
1141         __catch(...)
1142           {
1143             _M_state->_M_result->_M_error = current_exception();
1144           }
1145         return std::move(_M_state->_M_result);
1146       }
1147       _StateT*                  _M_state;
1148       std::function<void()>     _M_fn;
1149     };
1150
1151   template<typename _Res, typename... _Args>
1152     struct __future_base::_Task_state<_Res(_Args...)> : __future_base::_State
1153     {
1154       typedef _Res _Res_type;
1155
1156       _Task_state(std::function<_Res(_Args...)> __task)
1157       : _M_result(new _Result<_Res>()), _M_task(std::move(__task))
1158       { }
1159
1160       template<typename _Func, typename _Alloc>
1161         _Task_state(_Func&& __task, const _Alloc& __a)
1162         : _M_result(_S_allocate_result<_Res>(__a)),
1163           _M_task(allocator_arg, __a, std::move(__task))
1164         { }
1165
1166       void
1167       _M_run(_Args... __args)
1168       {
1169         // bound arguments decay so wrap lvalue references
1170         auto __bound = std::bind<_Res>(std::ref(_M_task),
1171             _S_maybe_wrap_ref(std::forward<_Args>(__args))...);
1172         _Task_setter<_Task_state> __setter{ this, std::move(__bound) };
1173         _M_set_result(std::move(__setter));
1174       }
1175
1176       template<typename, typename> friend class _Task_setter;
1177       typedef typename __future_base::_Ptr<_Result<_Res>>::type _Ptr_type;
1178       _Ptr_type _M_result;
1179       std::function<_Res(_Args...)> _M_task;
1180
1181       template<typename _Tp>
1182         static reference_wrapper<_Tp>
1183         _S_maybe_wrap_ref(_Tp& __t)
1184         { return std::ref(__t); }
1185
1186       template<typename _Tp>
1187         static typename enable_if<!is_lvalue_reference<_Tp>::value,
1188                         _Tp>::type&&
1189         _S_maybe_wrap_ref(_Tp&& __t)
1190         { return std::forward<_Tp>(__t); }
1191     };
1192
1193   /// packaged_task
1194   template<typename _Res, typename... _ArgTypes>
1195     class packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>
1196     {
1197       typedef __future_base::_Task_state<_Res(_ArgTypes...)>  _State_type;
1198       shared_ptr<_State_type>                   _M_state;
1199
1200     public:
1201       typedef _Res result_type;
1202
1203       // Construction and destruction
1204       packaged_task() { }
1205
1206       template<typename _Fn>
1207         explicit
1208         packaged_task(const _Fn& __fn)
1209         : _M_state(std::make_shared<_State_type>(__fn))
1210         { }
1211
1212       template<typename _Fn>
1213         explicit
1214         packaged_task(_Fn&& __fn)
1215         : _M_state(std::make_shared<_State_type>(std::move(__fn)))
1216         { }
1217
1218       explicit
1219       packaged_task(_Res(*__fn)(_ArgTypes...))
1220       : _M_state(std::make_shared<_State_type>(__fn))
1221       { }
1222
1223       template<typename _Fn, typename _Allocator>
1224         explicit
1225         packaged_task(allocator_arg_t __tag, const _Allocator& __a, _Fn __fn)
1226         : _M_state(std::allocate_shared<_State_type>(__a, std::move(__fn)))
1227         { }
1228
1229       ~packaged_task()
1230       {
1231         if (static_cast<bool>(_M_state) && !_M_state.unique())
1232           _M_state->_M_break_promise(std::move(_M_state->_M_result));
1233       }
1234
1235       // No copy
1236       packaged_task(packaged_task&) = delete;
1237       packaged_task& operator=(packaged_task&) = delete;
1238
1239       // Move support
1240       packaged_task(packaged_task&& __other)
1241       { this->swap(__other); }
1242
1243       packaged_task& operator=(packaged_task&& __other)
1244       {
1245         packaged_task(std::move(__other)).swap(*this);
1246         return *this;
1247       }
1248
1249       void
1250       swap(packaged_task& __other)
1251       { _M_state.swap(__other._M_state); }
1252
1253       bool
1254       valid() const
1255       { return static_cast<bool>(_M_state); }
1256
1257       // Result retrieval
1258       future<_Res>
1259       get_future()
1260       { return future<_Res>(_M_state); }
1261
1262       // Execution
1263       void
1264       operator()(_ArgTypes... __args)
1265       {
1266         __future_base::_State::_S_check(_M_state);
1267         _M_state->_M_run(std::forward<_ArgTypes>(__args)...);
1268       }
1269
1270       void
1271       reset()
1272       {
1273         __future_base::_State::_S_check(_M_state);
1274         packaged_task(std::move(_M_state->_M_task)).swap(*this);
1275       }
1276     };
1277
1278   /// swap
1279   template<typename _Res, typename... _ArgTypes>
1280     inline void
1281     swap(packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>& __x,
1282          packaged_task<_Res(_ArgTypes...)>& __y)
1283     { __x.swap(__y); }
1284
1285   template<typename _Res, typename _Alloc>
1286     struct uses_allocator<packaged_task<_Res>, _Alloc>
1287     : public true_type { };
1288
1289
1290   template<typename _Res>
1291     class __future_base::_Deferred_state : public __future_base::_State
1292     {
1293     public:
1294       typedef _Res _Res_type;
1295
1296       explicit
1297       _Deferred_state(std::function<_Res()>&& __fn)
1298       : _M_result(new _Result<_Res>()), _M_fn(std::move(__fn))
1299       { }
1300
1301     private:
1302       template<typename, typename> friend class _Task_setter;
1303       typedef typename __future_base::_Ptr<_Result<_Res>>::type _Ptr_type;
1304       _Ptr_type _M_result;
1305       std::function<_Res()> _M_fn;
1306
1307       virtual void
1308       _M_run_deferred()
1309       {
1310         _Task_setter<_Deferred_state> __setter{ this, _M_fn };
1311         // safe to call multiple times so ignore failure
1312         _M_set_result(std::move(__setter), true);
1313       }
1314     };
1315
1316   template<typename _Res>
1317     class __future_base::_Async_state : public __future_base::_State
1318     {
1319     public:
1320       typedef _Res _Res_type;
1321
1322       explicit 
1323       _Async_state(std::function<_Res()>&& __fn)
1324       : _M_result(new _Result<_Res>()), _M_fn(std::move(__fn)),
1325         _M_thread(mem_fn(&_Async_state::_M_do_run), this)
1326       { }
1327
1328       ~_Async_state() { _M_thread.join(); }
1329
1330     private:
1331       void _M_do_run()
1332       {
1333         _Task_setter<_Async_state> __setter{ this, std::move(_M_fn) };
1334         _M_set_result(std::move(__setter));
1335       }
1336
1337       template<typename, typename> friend class _Task_setter;
1338       typedef typename __future_base::_Ptr<_Result<_Res>>::type _Ptr_type;
1339       _Ptr_type _M_result;
1340       std::function<_Res()> _M_fn;
1341       thread _M_thread;
1342     };
1343
1344   /// async 
1345   template<typename _Fn, typename... _Args>
1346     future<typename result_of<_Fn(_Args...)>::type>
1347     async(launch __policy, _Fn&& __fn, _Args&&... __args)
1348     {
1349       typedef typename result_of<_Fn(_Args...)>::type result_type;
1350       std::shared_ptr<__future_base::_State> __state;
1351       if (__policy == launch::async)
1352         {
1353           typedef typename __future_base::_Async_state<result_type> _State;
1354           __state = std::make_shared<_State>(std::bind<result_type>(
1355               std::forward<_Fn>(__fn), std::forward<_Args>(__args)...));
1356         }
1357       else
1358         {
1359           typedef typename __future_base::_Deferred_state<result_type> _State;
1360           __state = std::make_shared<_State>(std::bind<result_type>(
1361               std::forward<_Fn>(__fn), std::forward<_Args>(__args)...));
1362         }
1363       return future<result_type>(__state);
1364     }
1365
1366   /// async, potential overload
1367   template<typename _Fn, typename... _Args>
1368     inline typename
1369     enable_if<!is_same<typename decay<_Fn>::type, launch>::value,
1370               future<decltype(std::declval<_Fn>()(std::declval<_Args>()...))>
1371              >::type
1372     async(_Fn&& __fn, _Args&&... __args)
1373     {
1374       return async(launch::any, std::forward<_Fn>(__fn),
1375                    std::forward<_Args>(__args)...);
1376     }
1377
1378 #endif // _GLIBCXX_HAS_GTHREADS && _GLIBCXX_USE_C99_STDINT_TR1
1379        // && _GLIBCXX_ATOMIC_BUILTINS_4
1380
1381   // @} group futures
1382 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1383 } // namespace
1384
1385 #endif // __GXX_EXPERIMENTAL_CXX0X__
1386
1387 #endif // _GLIBCXX_FUTURE