c++ async 使用详解，创建异步任务的多种方法

c++ async 使用详解

std::async

• 头文件 #include 。

• 函数原型：

  template<class Function, class... Args>
  std::future<std::invoke_result_t<std::decay_t<Function>,
                                   std::decay_t<Args>...>>
      async(std::launch policy, Function&& f, Args&&... args);
  
  template<class Function, class... Args>
  std::future<std::invoke_result_t<std::decay_t<Function>,
                                   std::decay_t<Args>...>>
      async(Function&& f, Args&&... args);
  // 等同于以 std::launch::async | std::launch::deferred 策略调用上面的函数
  

  • policy：以何种策略调用可调用对象 f，可以为以下三种：
    • std::launch::async：以异步的方式调用 f，即必须另外开启专属的线程，在其上运行 f。
    • std::launch::deferred：在返回的 std::future 上调用了非定时等待函数，即 wait 或者 get 时，才执行 f。
    • std::launch::async | std::launch::deferred：可能异步运行 f 或者直到调用 wait 或者 get 时才运行，取决于系统的负载，无法人为控制。
  • f：要调用的可调用对象。
  • args：传递给 发的参数。
  • 返回值：std::future 对象，在其上调用 wait 可以等待 f 完成，调用 get 可以等待并获取 f 的返回值。

• 作用：以异步或者同步的调用可调用对象 f，并可以通过返回的 std::future 对象获取 f 的返回值。

使用注意

• 如果没有任何对象接收 std::sync 的返回值，即使指定了 std::launch::async 策略，std::future 的析构函数也会阻塞直到整个调用完成。

• 示例如下：

  // 临时量即 std::future 的析构函数等待睡眠完成。
  std::async(std::launch::async, []{ std::this_thread::sleep_for(10ms); });
  // 在睡眠完成之前，本行代码不会得到运行
  std::async(std::launch::async, []{ printf("xx"); });
  

• 只有从 std::async 获取的 std::future 对象其析构函数会阻塞，以其他方式获得的 std::future 对象则不会。

示例1 函数作为参数

#include 
#include 
#include 
#include 

int f1(int n, int& b)
{
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        printf("async is running\n");
        ++n;
        ++b;
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
    }
    printf("n is %d, b is %d\n", n, b);
    return n + b;
}

int main()
{
    int n = 0;
    int b = 0;
    // n 按值传递，b 按引用传递
    auto f = std::async(std::launch::async, f1, n, std::ref(b));
    int ret = f.get();
    printf("result is %d\n", ret);
    return 0;
}

示例2 lamba 作为参数

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    auto f = std::async([]() -> int {
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            printf("async is running\n");
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
        return 100;
    });
    int ret = f.get();
    printf("result is %d\n", ret);
    return 0;
}

示例3 std::function 作为参数

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    std::function<int(void)> func = []() -> int {
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            printf("async is running\n");
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
        return 100;
    };
    auto f = std::async(func);
    int ret = f.get();
    printf("result is %d\n", ret);
    return 0;
}