std::promise生命周期与set_value_at_thread_exit用法安全性问题

你提供的代码并不符合C++标准约束，存在未定义行为，不同编译器下表现不一致（GCC可运行、MSVC 2017崩溃）是未定义行为的典型表现。

std::promise的set_value_at_thread_exit、set_exception_at_thread_exit两个方法有明确的生命周期要求：调用该方法的promise对象，必须保持存活直到当前线程完全退出。
这两个方法的语义是：仅登记要设置到共享状态的值/异常，实际的设置操作会推迟到当前线程所有局部变量、线程存储期变量全部销毁后才执行。

你原始代码中的promise是lambda的形参，属于task函数的局部自动变量：

const auto task = [](auto promise) { // promise是函数局部变量
    try {            
        promise.set_value_at_thread_exit(int_generator_that_can_throw());
    } catch (...) {
        promise.set_exception_at_thread_exit(std::current_exception());
    }
};

当task函数执行完try-catch逻辑返回时，这个局部promise变量就会被销毁。后续线程执行set_value_at_thread_exit登记的设置操作时，操作的是已经被销毁的promise对象，触发未定义行为。

MSVC的std::promise实现依赖promise对象存活到设置操作完成，因此直接崩溃；GCC的实现将设置操作绑定到共享状态而非promise对象本身，因此看起来运行正常，但这不代表代码合法。

1. 去掉_at_thread_exit后缀 #

set_value/set_exception会在调用时立刻完成共享状态的设置，整个操作发生在promise局部变量销毁之前，操作完成后再销毁promise完全符合规则。

2. 改用lambda捕获promise #

const auto task = [p = std::move(promise)]() mutable {
    /*...*/
};

此时promise是lambda对象的成员变量，而非函数形参。lambda对象作为std::thread持有的可调用对象，生命周期覆盖整个线程执行周期，set_value_at_thread_exit执行设置操作时，p仍然存活，因此行为合法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Evg