C＋11线程thread与任务async

C++11中提供的并发元素包括：tasks, futures, threads, mutexes, condition variables, atomic objects（std::atomic 简介） and more。

线程std::thread

thread类实现了操作系统里的线程表示，负责启动和管理线程对象；成功创建一个线程后，即可被调度执行（没有strart等方法来启动）；可被 joinable 的 thread 对象必须在他们销毁之前被主线程 join 或者将其设置为 detached（否则会有异常）。

void f1(int n);

void f2(int& n);

int main()

{

int n = 0;

std::thread t1; // t1 is not a thread

std::thread t2(f1, n + 1); // pass by value

std::thread t3(f2, std::ref(n)); // pass by reference

std::thread t4(std::move(t3)); // t4 is now running f2(). t3 is no longer a thread

t2.join();

t4.join(); // 一定要join或设定joinable

}

thread中主要函数：

joinable：检查线程是否可join，即对象是否标识活跃的执行线程；

get_id：返回线程的 id；

native_handle：返回底层实现定义的线程句柄；

hardware_concurrency[静态]：返回实现支持的并发线程数；

join：等待线程执行（阻塞当前线程）；

detach：分离线程；

swap：交换两个 thread 对象；

命名空间std::this_thread：

yield：放弃执行，建议再次调度线程（当前线程可能会被再次调度执行，也可能是其他线程执行）；

get_id：返回当前线程的线程 id；

sleep_for：使线程休眠一段时间；

sleep_until：暂停当前线程的执行直到特定的时间点；

任务std::async

async（在头文件中）异步地运行函数 f ，并返回最终将保有该函数调用结果的 std::future。 有两种标准的加载策略：

launch::async：fun必须在一个不同（非当前）线程中异步运行；

launch::deferred：fun只有在调用了future（async的返回值）的get或者wait时（wait_for与wait_until无此功效，函数继续deferred）才会执行（同步执行，get与wait的调用者被阻塞直到fun执行完）；若没有调用get或wait，则fun永远不会执行。

默认时（不传递策略）为launch::async | launch::deferred：

无法预测fun是否并发运行；

无法预测fun是否运行过（若未调用get与wait，调用时可能已运行，也可能还为运行，然后开始同步运行）；

若从 std::async 获得的 std::future 未被移动或绑定到引用，则在完整表达式结尾， std::future 的析构函数将阻塞直至异步计算完成（采用async策略，且为最后一个引用时，会阻塞等待ready后以析构future）：

std::async(std::launch::async, []{ f(); }); // 临时量的析构函数等待 f()

std::async(std::launch::async, []{ g(); }); //f() 完成前不开始

// 如下，若默认策略恰好选择了deffered（在负载重时很可能；此问题很难被测试出来），则wait_for循环永远不会退出（状态一直为deferred）

void fAs() {

this_thread::sleep_for(1s);

}

//auto fut = std::async(fAs);

auto fut = std::async(launch::deferred, fAs);

while (fut.wait_for(100ms) != future_status::ready) {

cout // 死循环

}

cout

std::thread与std::async

线程与任务异同：

std::thread没有直接获取返回值的方法，且如果线程中抛出异常，程序会直接崩溃（terminate）；

基于线程（thread）的编程需要考虑线程耗尽、超额认购（oversubscription）、加载平衡、新平台适应等问题；而基于任务（async）的编程，默认都已帮助你处理了这些问题；