如何确保std::async任务的启动时机？相关技术疑问解析

原cppreference示例的行为确认 #

cppreference里的示例中，f()和g()确实会在同一线程执行且g()在f()之后运行。原因是直接调用std::async(std::launch::async, f)时，返回的std::future会在析构时阻塞，直到异步任务完成。比如代码：

std::async(std::launch::async, f); // 临时future对象，析构时等待f完成
std::async(std::launch::async, g); // 等f完成后才会启动g的异步任务

这里临时的std::future对象在语句结束时就会被销毁，销毁过程中会等待绑定的异步任务执行完毕，所以g()必须等f()做完才能开始。

你提供的代码的行为分析 #

你写的代码里：

void ff(){std::async(std::launch::async, []{ f(); });}
void gg(){std::async(std::launch::async, []{ g(); });}
int main(){
    ff();
    gg();
}

情况和原示例完全一致——ff()里的std::async返回的临时future会在ff()函数结束时析构，阻塞直到f()完成；之后才会进入gg()，启动g()的任务。所以g()还是要等f()做完才能启动，并没有实现并行。

如何正确理解std::async的Notes部分 #

核心要点：

• std::launch::async只是要求任务必须在单独的线程执行，但不保证线程会立即启动——不过日常开发中最容易踩的坑是临时future的隐式阻塞。
• 要避免这种阻塞，必须保存std::async返回的std::future对象，不让它立即析构：

  int main(){
      auto fut_f = std::async(std::launch::async, f);
      auto fut_g = std::async(std::launch::async, g);
      // 这里f和g会并行执行，直到调用fut_f.get()/fut_g.get()或者fut_f/fut_g析构时才会等待
  }
  

• 另外，标准允许实现对异步线程数量做限制，比如系统资源不足时，std::launch::async可能延迟启动新线程，但这种场景相对少见。

补充示例 #

错误用法（串行执行） #

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
#include <chrono>

void f() {
    std::cout << "f start\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "f end\n";
}

void g() {
    std::cout << "g start\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "g end\n";
}

int main() {
    auto start = std::chrono::steady_clock::now();
    std::async(std::launch::async, f);
    std::async(std::launch::async, g);
    auto end = std::chrono::steady_clock::now();
    std::cout << "Total time: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(end - start).count() << "s\n";
}

输出（总耗时约4秒，串行执行）：

f start
f end
g start
g end
Total time: 4s

正确用法（并行执行） #

#include <iostream>
#include <thread>
#include <future>
#include <chrono>

void f() {
    std::cout << "f start\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "f end\n";
}

void g() {
    std::cout << "g start\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    std::cout << "g end\n";
}

int main() {
    auto start = std::chrono::steady_clock::now();
    auto fut_f = std::async(std::launch::async, f);
    auto fut_g = std::async(std::launch::async, g);
    fut_f.get();
    fut_g.get();
    auto end = std::chrono::steady_clock::now();
    std::cout << "Total time: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(end - start).count() << "s\n";
}

输出（总耗时约2秒，并行执行）：

f start
g start
f end
g end
Total time: 2s

内容的提问来源于stack exchange，提问作者f1msch