什么是 C++ 11 触发异步任务并忘记它的方法？

Posted 2023-02-22

【中文标题】什么是 C++ 11 触发异步任务并忘记它的方法？

【英文标题】：What's the C++ 11 way to fire off an asynchronous task and forget about it?

【发布时间】：2014-05-04 09:49:38

【问题描述】：

我需要这样的东西：

void launch_task()

    std::thread([]() run_async_task(); );

除了线程的析构函数会终止我的任务。我不需要对任务进行任何控制，也不需要返回值。它只需要运行它的过程，然后线程应该终止并且 C++ 线程对象应该被处理掉。我需要什么 C++ 11 工具？

我查看了std::async，但找不到适用于我的案例的使用示例。这似乎是一个相当复杂的系统，我需要以某种方式存储和操作std::future，否则它会变得同步（如果我的理解是正确的；我在std::async 上没有找到清晰的好文章）。

【问题讨论】：

@Yakk：不在乎。它应该与它正在做的任何事情一起被终止，这在我的应用程序中非常好。

那么，因为main 先退出，你可以格式化你的硬盘吗？对我来说似乎不明智！我更喜欢自己避免鼻恶魔。避免未定义的行为比忽略更好...... C++ 标准对于main 末尾的分离线程会发生什么含糊不清，在某种程度上我个人并不满意。如果您针对的是单一平台，则可以更有信心。

@Yakk：你把 UB 妖魔化了，超出了常识。

假设线程在服务器或该系统的硬件上获取了远程资源，它将通过 RAII 释放。您的“我不在乎”实际上可能会泄漏。如果运气不好，标准要求 no 保证会发生什么：如果您正在为一种架构编程并且知道代码不会用于任何其他目的（丢弃代码），您可以确定它们实际上是如何处理它，最坏的情况是得到上述结果。 *(*char)0=7 也是一种通常安全的终止方式。

@Yakk：我不是在写库。我正在编写一个应用程序，并且确切地知道将在这个线程中执行什么。所以我知道终止或放弃它是安全的。一般来说 - 是的，你当然是对的。这将是草率的编程。

【参考方案1】：

创建后立即将其分离。

std::thread([]() run_async_task(); ).detach();

一旦分离，线程将不再可连接，因此~thread() 将无效。 This answer 讨论了此行为的更多细节。

正如 W.B. 所说。下面，std::async 将无法工作，原因如下，从这个reference 中提取。

如果从 std::async 获得的 std::future 有临时对象 生命周期（未移动或绑定到变量）， std::future 将在完整表达式的末尾阻塞，直到 异步操作完成

【讨论】：

Lambda 在这里是多余的。 std::thread(run_async_task).detach();

@JanickBernet 和std::async 你不能只是启动然后忘记它，因为一旦std::future 返回值超出范围，它将阻塞直到异步函数返回。

@JanickBernet 不幸的是std::async 不是很“异步”。它实际上是阻塞呼叫。

@JanickBernet，看看here。 如果从 std::async 获得的 std::future 具有临时对象生存期（未移动或绑定到变量），则 std::future 的析构函数将在完整表达式的末尾阻塞，直到异步操作完成

如果其他人对使用异步阻塞创建未来的原因感兴趣：***.com/a/23460094/369310

【参考方案2】：

复活一个旧线程，但是有一个巧妙的技巧*如何通过使用std::async 来实现“即发即弃”功能，尽管它返回了阻塞std::future。主要成分是指向返回的std::future 的共享指针，它在 lambda 中按值捕获，导致其引用计数器递增。这样，std::future 的析构函数将在 lambda 完成其工作之前不会被调用，从而提供真正的异步行为。

template <class F>
void call_async(F&& fun) 
    auto futptr = std::make_shared<std::future<void>>();
    *futptr = std::async(std::launch::async, [futptr, fun]() 
        fun();
    );

*感谢我的一位同事和真正的 C++ 专家 MVV，他向我展示了这个技巧。

【讨论】：

但它与std::thread....detach() 的作用不一样吗？代价是一些额外的对象、额外的内存分配（用于指针）和额外的 CPU 周期来递增/递减计数器？跨度>

@violetgiraffe 它与 std::thread...detach() 做同样的事情，但我在很多地方读到，用 std::async 实现相同的目标是不可能的，这个答案反驳了。关于性能，Kurt Guntheroth 发现创建线程的成本是使用异步的 14 倍（参见 amazon.com/Optimized-Proven-Techniques-Heightened-Performance/…）。因此，与此相比，少量额外 CPU 周期和额外内存分配的成本可以忽略不计（但应该衡量）。

这种技术将线程管理问题推迟到操作系统，这可能会比您的应用程序做得更好。例如，如果std::async 的实现在后台使用Grand Central Dispatch 或其他一些线程管理系统，您可以在这里免费使用这些功能，而不是为您的N 异步任务启动N 线程，并承担风险超额订阅机器。

这真是一个绝妙的技巧。很好地解释了 lambda 捕获和 shared_ptr 的行为！在找到这个答案之前，我的第一个实现是将未来存储在某种结构中，但是当未来结束时我正在努力解决如何删除它......非常感谢