std::async是如何实现的？

Question

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我想知道在性能导向的代码中使用std::async是否合适。具体来说：

我计划将一个重型会话对象传递给一个线程或编写std::async。

bool fun(MySession& sessRef);
MySession sess;
auto r = std::async(&fun, sess);

编辑：

- prem.baranwal

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如果你想传递一个引用，你需要使用std::ref或std::cref将其封装在reference_wrapper中。就像std::bind和std::thread构造函数一样，std::async会将其参数复制到其他存储空间，使它们的生命周期与调用的范围不同。 - Casey

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你可以使用一个 Promise 和一个线程来实现自己的显式 async 参考链接。 - Kerrek SB

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如果不使用std::launch::async作为std::async的策略，那么它不能保证并行执行。实现还可以自由地使用其他实现定义的值作为默认值，甚至可以急切地执行回调函数。 - Mgetz

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通常你想一次只问一个问题，而不是3个。检查你的问题是否合适是个好主意。实现细节将会是特定于编译器的，不是吗？ - Yakk - Adam Nevraumont

@Yakk：我的问题是关于异步使用的一般性问题。如果有其他人有任何意见，请提出来。 - prem.baranwal

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- πάντα ῥεῖ · Accepted Answer

我们无法确切地告诉您 “std::async 是如何实现的”，因为您没有指明提供该实现的特定工具链。

1. 从工作线程捕获异常到主线程是否会有任何惩罚？

“Penalty”是以什么方式准确定义的？除非您澄清您的关注点/要求，否则无法回答该问题。通常情况下，只需在创建抛出异常的线程中捕获异常即可避免任何罚款。这只涉及到可能通过join()将异常提供给创建线程，并因此产生一些代价来保留特定异常通过join()的处理。

2.工作线程如何向主线程返回值？

引用关于此点的C++标准定义所说的：

30.6.8 函数模板 async

⁴ 返回：一个类型为future<typename result_of<typename decay<F>::type(typename decay<Args>::type...)>::type>的对象，该对象引用由此调用async所创建的共享状态。

3. 输入参数通过引用传递时，是否实际上从未被复制过呢？这一点在这里得到了详细解答：将参数通过引用传递给std::async失败。正如你所看到的，默认情况下它们会被复制。
根据@Yakk的评论，可能可以通过使用std::ref来传递这些参数，以避免对副本进行操作，而是取得引用。

“std::async” 实现的具体方法，我只能根据 C++ 标准的要求来解释。除非你指的是某个特定的工具链，它试图提供一个合适的实现方式。