为何std::async仍会阻塞主线程？代码示例与问题分析

示例代码 #

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

using namespace std;

void print2(){
    std::chrono::milliseconds timespan(10000);
    std::this_thread::sleep_for(timespan);
    cout<<"async"<<endl;
}
void print(){
    cout<<"bbb----"<<endl;
}
void test() {
    std::shared_ptr<void> _(nullptr, [&](...){ print(); });
    auto a = async(print2); // 即使显式指定std::launch::async，结果一致
    cout<<"end of test"<<endl;
    return;
}

int main()
{
    test();
    cout<<"going end of main"<<endl;
    return 0;
}

实际运行输出 #

end of test
async
bbb----
going end of main

ChatGPT给出的错误预期输出 #

end of test
going end of main
async
bbb----

原因分析 #

核心问题出在std::future的析构行为上：

• std::async返回的std::future对象a是test函数的局部变量，当test函数执行到return时，局部变量会按逆序销毁：先销毁a，再销毁shared_ptr对象_。
• 对于由std::async创建的std::future，其析构函数会阻塞主线程，直到关联的异步任务完全执行完毕——不管你用的是默认启动策略还是显式指定std::launch::async。
• 所以当test函数返回前，主线程会等待print2执行完成（输出"async"），之后才会销毁shared_ptr，执行其析构lambda输出"bbb----"，最后test函数返回，主线程继续执行输出"going end of main"。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Michael