为何std::async同时指定async|deferred时deferred未延迟执行？

测试代码 #

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

using namespace std::chrono_literals;

int main() {
    int v = 0;

    auto a1 = std::async(
        std::launch::async | std::launch::deferred, [&v]() {
            std::cout << "begin 1" << std::endl;
            std::cout << "v = " << v << std::endl;
            std::this_thread::sleep_for(100ms);
            std::cout << "end 1" << std::endl;
    });

    auto a2 = std::async(
        std::launch::async | std::launch::deferred, [&v]() {
            std::cout << "begin 2" << std::endl;
            std::this_thread::sleep_for(200ms);
            v = 123;
            std::cout << "end 2" << std::endl;
    });

    a2.wait();
    // 我原本认为a1会在此处才开始执行？
    // 这样v应该输出123而非0？
    a1.wait();

    return 0;
}

问题描述 #

使用std::launch::async | std::launch::deferred组合策略调用std::async时，观察到a1与a2并发执行，且v输出为0；但仅使用deferred策略时，程序表现符合预期（先执行a2修改v为123，再执行a1输出123）。想明确：为何会出现这种差异？async策略是否会影响deferred的行为？

解答 #

这是C++标准对std::async组合策略的规定直接导致的：

• 当同时指定std::launch::async和std::launch::deferred时，标准库实现拥有完全选择权——它可以选择立刻在新线程中执行任务（遵循async策略），也可以选择延迟到调用wait()或get()时再执行（遵循deferred策略）。标准没有强制要求优先使用deferred，实现会根据系统资源、线程池负载等情况自行决策。
• 你的测试中，标准库选择了对a1和a2都采用async策略，因此两个任务在创建后就立刻在后台线程并发执行了。a1执行输出v时，a2还在200ms的sleep过程中，尚未修改v，所以输出0。
• 当仅指定std::launch::deferred时，任务会严格遵循延迟执行规则：只有调用wait()或get()时，任务才会在当前调用线程（主线程）中同步执行。因此你先调用a2.wait()，a2执行完毕修改v为123，之后a1.wait()触发a1执行，此时v已经是123，符合预期。

总结：如果必须保证任务延迟执行，只能单独指定std::launch::deferred，不能与async策略组合——组合策略下的行为是不确定的，完全由标准库实现决定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lk.c