C++中的std::async怎么用？C++异步编程与future/promise入门【并发编程】-C++-PHP中文网

C++中的std::async怎么用？C++异步编程与future/promise入门【并发编程】

穿越時空

发布： 2025-12-16 19:25:21

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std::async是C++11引入的轻量级异步机制，返回future用于取结果或等待；支持async（新线程立即执行）和deferred（调用get/wait时同步执行）策略，默认由实现决定，建议显式指定。

c++中的std::async怎么用？c++异步编程与future/promise入门【并发编程】

std::async 是 C++11 引入的轻量级异步启动机制，用来“扔一个任务去后台跑”，并立即返回一个 std::future 对象，用于后续取结果或等待完成。它不直接管理线程，而是由运行时决定是新开线程执行，还是延迟到 future.wait()/get() 时才同步执行（取决于 launch 策略）。

基本用法：启动异步任务并获取结果

最常用形式是传入可调用对象（函数、lambda、bind 等）和参数，返回 future：

#include <future>
#include <iostream>
<p>int compute(int x) { return x <em> x + 2 </em> x + 1; }</p><p>int main() {
// 启动异步计算，auto 推导为 std::future<int>
auto fut = std::async(std::launch::async, compute, 5);</p><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 做其他事……
std::cout << "busy work...\n";

// 阻塞等待结果（若未完成），然后取值
int result = fut.get(); // 输出 36（5² + 2×5 + 1）
std::cout << "result = " << result << "\n";

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}

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注意：fut.get() 只能调用一次；调用后 future 失效；若任务抛异常，get() 会重新抛出。

两种 launch 策略：async vs deferred

std::launch 是枚举类型，控制任务何时/如何执行：

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std::launch::async：强制在新线程中立即启动任务（真正并发）
std::launch::deferred：懒加载——不立刻执行，只在调用 wait() 或 get() 时，以同步方式在当前线程执行（无并发，但避免过早计算）
默认策略是 std::launch::async | std::launch::deferred，由实现决定选哪个（常见实现优先 async，除非资源紧张）

建议显式指定策略，避免行为不确定。例如想确保并发，就写 std::async(std::launch::async, ...)。

future 的三种等待方式

除了 get()（取值+阻塞+释放 future），还可：

wait()：仅阻塞等待完成，不取值，适合“等做完就行”
wait_for(duration)：带超时等待，返回 std::future_status（ready / timeout / deferred）
wait_until(time_point)：等待到指定时间点

示例：

auto fut = std::async(std::launch::async, []{ 
    std::this_thread::sleep_for(2s); 
    return 42; 
});
<p>if (fut.wait_for(1s) == std::future_status::timeout) {
std::cout << "still running...\n";
}
// 再等一次，或直接 get()
std::cout << fut.get() << "\n"; // 输出 42

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async 不是万能的：适用场景与注意事项

std::async 简单易用，但有隐含成本和限制：

每次调用都可能创建新线程（尤其 async 策略下），频繁调用易导致线程爆炸——适合“粒度较大”的任务，而非循环里每轮都 async
无法主动取消任务（C++20 前无标准取消机制）
future 析构时若未调用 get() 或 wait()，且任务是 async 模式，析构会**阻塞等待完成**（易引发意外卡顿！）
如需更精细控制（共享状态、多生产者、手动调度），应转向 std::promise + std::future 组合，或使用线程池、第三方库（如 folly、boost.asio）

简单任务用 async 足够；复杂并发逻辑，别硬套 async，该上 promise 就上。

基本上就这些。std::async 是入门并发的好跳板，理解它怎么和 future 协作，就踩稳了 C++ 异步的第一步。

以上就是C++中的std::async怎么用？C++异步编程与future/promise入门【并发编程】的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！