为什么 std::async 运行具有相同线程的函数

Question

我正在阅读一篇关于使用 C++ 进行并发编程的文章（ 链接）。 在本文中，作者展示了一段代码，std::async 在同一个线程中运行两个函数。 此外，当他将 std::future 与 std::async 一起使用时，它的行为再次不同，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？ 这是可能的还是我应该错过它？

Answer 1

我建议也阅读参考资料，在“注释”部分更好地解释了发生的情况

如果从 std::async 获得的 std::future 没有从引用移动或绑定到引用，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，它将等待它所代表的运行操作结束。 因此，如果您丢弃返回值，例如

std::async(xyz);

返回值的析构函数在返回后立即被调用，从而等待xyz的完成。

如果您保留返回值，例如

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。

我不会称其为“不受控制的行为”，这只是您出乎意料的事情，但它的定义很明确。

Answer 2

来自 std::async 上的 cppreference 文档：

...异步运行函数 f （可能在一个单独的线程中...）（粗体是我的）。

的std ::异步不保证产卵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确定使用的std ::线程。 这将保证产生一个单独的线程，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();

请注意我上面的代码如何使用互斥锁，因为 cout 本质上不是线程安全的