为啥 std::async 使用同一个线程运行函数

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥 std::async 使用同一个线程运行函数

【英文标题】：Why std::async runs functions with a same thread为什么 std::async 使用同一个线程运行函数

【发布时间】：2020-02-21 10:34:04

【问题描述】：

我正在阅读一篇关于使用 c++ 进行并发编程的文章 (link)。在本文中，作者展示了 std::async 使用同一线程运行两个函数的代码。此外，当他将 std::future 与 std::async 一起使用时，它再次以不同的方式运行并使用独立线程运行所有函数。为什么 async 表现得像那样并且它具有这种不受控制的方式？另外，如何开发具有此功能的真正并发程序？这有可能吗，还是我应该错过它？

【参考方案1】：

我建议也阅读the reference，在“注释”部分中更好地解释发生了什么

如果从 std::async 获得的 std::future 没有从引用中移动或绑定到引用，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 [...]

或者换句话说，std::async 返回一个std::future。一旦返回的对象被销毁，它将等到它所代表的运行操作结束。所以，如果你丢弃像

这样的返回值

std::async(xyz);

返回值的析构函数在返回后立即被调用，因此等待xyz完成。

如果你保持返回值喜欢

auto futureXyz = std::async(xyz);

它确实并行运行。那是因为返回值被移动到变量futureXyz，所以局部变量“拥有”并行执行函数。

我不会称之为“不受控制的行为”，这只是你无法预料的事情，但它的定义很明确。

【讨论】：

但不能保证并行运行？它可能会异步运行，但出于并发的目的，这不一定有帮助？

@TheGoldKnight23 我对此不是 100% 确定的。您可以指定一些标志来强制创建新线程，但默认情况下，实现将决定这一点。

与 std::thread 相比，它在控制并发方面的用处不大

只有在设置了std::launch::async时才会进行并行处理。

@SKCoder std::launch::async 和 std::launch::deferred 都是默认设置的，所以实现决定发生什么。但是所有这些都可以在链接的参考资料中找到，我认为对于手头的问题并不重要。

【参考方案2】：

来自 std::async 上的 cppreference 文档：

...异步运行函数 f （可能在单独的线程中...）（粗体是我的）。

std::async 确实不保证产生一个单独的线程来执行指令，如果你需要一个单独的线程来明确使用std::thread。这将保证生成一个单独的线程，您可以使用 std::future、原子变量等与它通信。

示例代码：

std::mutex cout_lock;
auto thread = std::thread([]
  std::lock_guard<mutex> lock(cout_lock);
  std::cout << "Hello world from thread!\n";
);

std::lock_guard<mutex> lock(cout_lock);
std::cout << "Hello world!\n";
thread.join();

注意我上面的代码是如何使用互斥锁的，因为 cout 本身并不是线程安全的