library/core/src/future/future.rs

   1 #![stable(feature = "futures_api", since = "1.36.0")]
   2
   3 use crate::marker::Unpin;
   4 use crate::ops;
   5 use crate::pin::Pin;
   6 use crate::task::{Context, Poll};
   7
   8 /// A future represents an asynchronous computation.
   9 ///
  10 /// A future is a value that may not have finished computing yet. This kind of
  11 /// "asynchronous value" makes it possible for a thread to continue doing useful
  12 /// work while it waits for the value to become available.
  13 ///
  14 /// # The `poll` method
  15 ///
  16 /// The core method of future, `poll`, *attempts* to resolve the future into a
  17 /// final value. This method does not block if the value is not ready. Instead,
  18 /// the current task is scheduled to be woken up when it's possible to make
  19 /// further progress by `poll`ing again. The `context` passed to the `poll`
  20 /// method can provide a [`Waker`], which is a handle for waking up the current
  21 /// task.
  22 ///
  23 /// When using a future, you generally won't call `poll` directly, but instead
  24 /// `.await` the value.
  25 ///
  26 /// [`Waker`]: ../task/struct.Waker.html
  27 #[doc(spotlight)]
  28 #[must_use = "futures do nothing unless you `.await` or poll them"]
  29 #[stable(feature = "futures_api", since = "1.36.0")]
  30 #[lang = "future_trait"]
  31 #[rustc_on_unimplemented(label = "`{Self}` is not a future", message = "`{Self}` is not a future")]
  32 pub trait Future {
  33     /// The type of value produced on completion.
  34     #[stable(feature = "futures_api", since = "1.36.0")]
  35     type Output;
  36
  37     /// Attempt to resolve the future to a final value, registering
  38     /// the current task for wakeup if the value is not yet available.
  39     ///
  40     /// # Return value
  41     ///
  42     /// This function returns:
  43     ///
  44     /// - [`Poll::Pending`] if the future is not ready yet
  45     /// - [`Poll::Ready(val)`] with the result `val` of this future if it
  46     ///   finished successfully.
  47     ///
  48     /// Once a future has finished, clients should not `poll` it again.
  49     ///
  50     /// When a future is not ready yet, `poll` returns `Poll::Pending` and
  51     /// stores a clone of the [`Waker`] copied from the current [`Context`].
  52     /// This [`Waker`] is then woken once the future can make progress.
  53     /// For example, a future waiting for a socket to become
  54     /// readable would call `.clone()` on the [`Waker`] and store it.
  55     /// When a signal arrives elsewhere indicating that the socket is readable,
  56     /// [`Waker::wake`] is called and the socket future's task is awoken.
  57     /// Once a task has been woken up, it should attempt to `poll` the future
  58     /// again, which may or may not produce a final value.
  59     ///
  60     /// Note that on multiple calls to `poll`, only the [`Waker`] from the
  61     /// [`Context`] passed to the most recent call should be scheduled to
  62     /// receive a wakeup.
  63     ///
  64     /// # Runtime characteristics
  65     ///
  66     /// Futures alone are *inert*; they must be *actively* `poll`ed to make
  67     /// progress, meaning that each time the current task is woken up, it should
  68     /// actively re-`poll` pending futures that it still has an interest in.
  69     ///
  70     /// The `poll` function is not called repeatedly in a tight loop -- instead,
  71     /// it should only be called when the future indicates that it is ready to
  72     /// make progress (by calling `wake()`). If you're familiar with the
  73     /// `poll(2)` or `select(2)` syscalls on Unix it's worth noting that futures
  74     /// typically do *not* suffer the same problems of "all wakeups must poll
  75     /// all events"; they are more like `epoll(4)`.
  76     ///
  77     /// An implementation of `poll` should strive to return quickly, and should
  78     /// not block. Returning quickly prevents unnecessarily clogging up
  79     /// threads or event loops. If it is known ahead of time that a call to
  80     /// `poll` may end up taking awhile, the work should be offloaded to a
  81     /// thread pool (or something similar) to ensure that `poll` can return
  82     /// quickly.
  83     ///
  84     /// # Panics
  85     ///
  86     /// Once a future has completed (returned `Ready` from `poll`), calling its
  87     /// `poll` method again may panic, block forever, or cause other kinds of
  88     /// problems; the `Future` trait places no requirements on the effects of
  89     /// such a call. However, as the `poll` method is not marked `unsafe`,
  90     /// Rust's usual rules apply: calls must never cause undefined behavior
  91     /// (memory corruption, incorrect use of `unsafe` functions, or the like),
  92     /// regardless of the future's state.
  93     ///
  94     /// [`Poll::Pending`]: ../task/enum.Poll.html#variant.Pending
  95     /// [`Poll::Ready(val)`]: ../task/enum.Poll.html#variant.Ready
  96     /// [`Context`]: ../task/struct.Context.html
  97     /// [`Waker`]: ../task/struct.Waker.html
  98     /// [`Waker::wake`]: ../task/struct.Waker.html#method.wake
  99     #[cfg_attr(not(bootstrap), lang = "poll")]
 100     #[stable(feature = "futures_api", since = "1.36.0")]
 101     fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<Self::Output>;
 102 }
 103
 104 #[stable(feature = "futures_api", since = "1.36.0")]
 105 impl<F: ?Sized + Future + Unpin> Future for &mut F {
 106     type Output = F::Output;
 107
 108     fn poll(mut self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<Self::Output> {
 109         F::poll(Pin::new(&mut **self), cx)
 110     }
 111 }
 112
 113 #[stable(feature = "futures_api", since = "1.36.0")]
 114 impl<P> Future for Pin<P>
 115 where
 116     P: Unpin + ops::DerefMut<Target: Future>,
 117 {
 118     type Output = <<P as ops::Deref>::Target as Future>::Output;
 119
 120     fn poll(self: Pin<&mut Self>, cx: &mut Context<'_>) -> Poll<Self::Output> {
 121         Pin::get_mut(self).as_mut().poll(cx)
 122     }
 123 }