C++标准库笔记-多线程-细说async()_c++ async是多线程

async()

在前文C++11笔记-多线程-初识-async()和Future中，初次使用async()和Future来实现一个多线程的demo；
本文是在学习《C++标准库》时，做的笔记；
在上一文中讲到，async()是尝试启动被调用的函数；用《C++标准库》的话来说，async()是个辅助函数，用来在分离线程中启动某个函数(如果可能的话，例如单线程系统就不可能)；所以如果底层平台支持多线程，你可以让函数并发运转；如果底层平台不支持，也没有任何损失，就是从并行编程模型退化到串行编程模型，从异步执行退化到同步执行；

async()函数接口

future async(std::launch::async, F func, args…)

• 尝试启动func并给予实参args，形成一个异步任务(asynchronous task；一个并行线程)；
• 如果以上办不到，就抛出std::system_error异常，带着差错码std::errc::resource_unavailable_try_again;
• 被启动的线程保证在程序结束前完成，除非程序中途失败(abort)；
• 以下情况会结束线程（完成工作）：
  1.对返回的future调用get()或wait();
  2.如果最后一个指向“返回之future所代表的shared state”的object被销毁；
• 这意味着对async()的调用会造成停滞（block）直到func完成----如果async()的返回值未被使用的话；
  future async(std::launch::deferred,F func, args…)
• 传递func并夹带实参args，形成一个推迟任务（deferred task）。当我们对返回的future调用wait()或get()，那个推迟任务即被同步调用（synchronously called）；
• 如果未曾如上调用wait()和get()，那个推迟任务（deferred task）绝不会启动；
  future async(F func, args…)
• 相当于调用async()并携带“std::launch::async”和“std::launch::deferred组合而成”的launch（发射）策略。系统会根据当前形势选择其中一个发射策略。就是说，如果立即发射策略没有奏效的话，会造成func函数被推迟执行；即一般的async使用方式；不管是选择哪种策略，我们只要调用了wait()或者get()，func就一定会被调用并且完成；
• 如果没有对返回的future调用wait()或get()，func有可能永不被调用；
• 注意：如果无法异步调用func，本形式的async()不会抛出system_error异常（但也可能因为其他原因而抛出system_error）；
  注意：所有的async()接口都只要求func是个callable object（function/memeber function/function object/lambda）；

示例

立即发射

使用get()方法获取结果：

	cout << "starting func1() in background" << " and func2() in foreground:" << endl;
	future<int> result1(async(std::launch::async, func1));
    int result2 = func2();
    int result = result1.get() + result2;
    cout << "\n result of func1()+func2(): " << result << endl;
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执行结果：

当future对象被销毁：

	{future<int> result1(async(std::launch::async, func1)); }
	int result2 = func2();
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由于result1对象销毁时，需要阻塞程序，直到func1函数执行完毕后；
执行结果：

推迟执行

将async设置为推迟执行模式；

	cout << "starting func1() in background" << " and func2() in foreground:" << endl;
	future<int> result1(async(std::launch::deferred, func1));
    int result2 = func2();
    int result = result1.get() + result2;
    cout << "\n result of func1()+func2(): " << result << endl;
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可以发现在func2执行完毕后，直到调用了result.get()函数后，func1的内容才打印在窗口上；
执行结果：

总结

async()作为多线程编程的高级接口，接口简单易用，能够让新手快速入门多线程编程；
需要注意的是立即发射模式、推迟执行模式以及默认的混合模式，三个不同模式时对future的操作以及错误异常信息；

文献

1.《C++标准库》第二版；