有沒有一種安全的方法可以在std :: future上調用wait（）？

Question

C ++ 11標准說：

30.6.6類模板未來

（3）“調用除析構函數，移動賦值運算符以外的任何成員函數的效果，或對未定義的valid() == false的未來對象的valid() == false 。”

那么，這是否意味着以下代碼可能會遇到未定義的行為？

void wait_for_future(std::future<void> & f)
{
    if (f.valid()) {
        // what if another thread meanwhile calls get() on f (which invalidates f)?
        f.wait();
    }
    else {
        return;
    }
}

Q1：這真的是一種可能的未定義行為嗎？

Q2：是否有任何符合標准的方法來避免可能的未定義行為？

請注意，該標准有一個有趣的注釋[也在30.6.6（3）]：

“[注意：鼓勵實現檢測此情況並拋出future_error類型的對象，其錯誤條件為future_errc::no_state endnote]”

Q3：如果我只依賴標准的音符並且只使用f.wait()而不檢查f的有效性，這樣可以嗎？

void wait_for_future(std::future<void> & f)
{
    try {
        f.wait();
    }
    catch (std::future_error const & err) {
        return;
    }
}

編輯：收到答案和進一步研究該主題后的摘要

事實證明，我的例子的真正問題不是直接由於並行修改（從單個線程調用單個修改get ，另一個調用valid wait並且wait哪個是安全的）。

真正的問題是std::future對象的get函數是從不同的線程訪問的，這不是預期的用例！ std::future對象只能在單個線程中使用！

涉及的唯一其他線程是設置共享狀態的線程：通過從傳遞給std::async的函數返回或者在相關的std::promise對象上調用set_value等。

更多：甚至wait來自另一個線程的std::future對象不是預期的行為（由於與我的示例＃1中的UB非常相同）。 我們將在這個用例中使用std::shared_future ，讓每個線程都擁有一個std::shared_future對象的副本。 請注意，所有這些都不是通過同一個共享std::future對象，而是通過單獨的（相關）的對象！

底線：這些對象不應在線程之間共享。 在每個線程中使用單獨的（相關的）對象。

Answer 1

正常的std::future本身並不是線程安全的。 所以是的，它是UB，如果你調用從單個std::future上的多個線程修改函數，因為你有潛在的競爭條件。 雖然，從多個線程調用wait是可以的，因為它是const / non-modification。

但是，如果你真的需要從多個線程訪問std::future的返回值，你可以先調用std::future::share來獲得一個std::shared_future ，你可以將它復制到每個線程然后每個線程都可以調用get 。 請注意，每個線程都有自己的std::shared_future對象非常重要。

你只需要檢查有效，如果你的未來可能是無效的，那么正常的用例（ std::async等）和正確的用法（例如：不是callig get兩次）不是這種情況。

Answer 2

期貨允許您從一個線程存儲狀態並從另一個線程檢索它。 它們不提供任何進一步的線程安全性。

這真的是一種可能的未定義行為嗎？

如果你有兩個線程試圖在沒有同步的情況下獲得未來的狀態，是的。 我不知道為什么你會這樣做。

是否有任何符合標准的方法來避免可能的未定義行為？

只嘗試從一個線程獲取狀態; 或者，如果您確實需要在線程之間共享它，請使用互斥鎖或其他同步。

如果我只依靠標准的說明，那沒關系

如果您知道您需要支持的唯一實現遵循該建議，是的。 但是沒有必要。

並且只使用f.wait()而不檢查f的有效性？

如果你沒有做任何多線程訪問未來的怪異惡作劇，那么你可以假設它是有效的，直到你檢索到狀態（或將其移動到另一個未來）。