std::async执行机制探究：代码运行差异及构造调用疑问

先看你提供的测试代码：

#include <thread> 
#include <future> 
#include <set> 
#include <iostream> 

struct Task; 
std::set<const Task*> dead_tasks; 

struct Task { 
    ~Task() { 
        dead_tasks.insert(this); 
        std::cout << "dtor\n";
    } 
    Task() { std::cout << "ctor\n";} 
    Task(Task&&) { std::cout << "move-ctor\n";} 
    void operator()() const { std::cout << "func()\n"; } 
}; 

int main(){ 
    std::cout << dead_tasks.size() << '\n'; 
    std::async(std::launch::async, Task()); 
    std::cout << dead_tasks.size() << '\n'; 
}

两种模式的运行输出 #

• 使用std::launch::async时的输出：

0 ctor move-ctor move-ctor dtor func() dtor dtor 3

• 使用std::launch::deferred时的输出：

0 ctor move-ctor move-ctor dtor dtor dtor 3

你的疑问解答 #

1. 为什么会出现第二次移动构造？

你的猜测完全正确！第二次移动构造确实和std::future脱不了干系，咱们一步步拆解流程：

• 首先，你调用std::async时传入的Task()会创建一个临时Task对象，触发第一次默认构造（对应输出里的ctor）。
• 接着，这个临时对象会被移动到std::async的函数参数中，这是第一次移动构造（第一个move-ctor）。
• 最后，std::async内部需要把任务对象存到和std::future关联的共享状态里——哪怕你没接收std::async返回的future，这个共享状态依然会被创建。把任务移到共享状态的过程，就触发了第二次移动构造（第二个move-ctor）。

对应的三次析构也很清晰：临时对象、std::async参数里的对象、共享状态里的对象，各自生命周期结束时都会调用析构函数，所以输出里有三次dtor。

2. deferred模式下为什么没调用operator()？

这是std::launch::deferred的核心设计：它不会立刻启动任务，而是延迟到你主动调用返回的std::future的get()或wait()方法时才执行。

但在你的代码里，std::async返回的std::future是个临时对象，它的生命周期在std::async调用结束后就直接结束了——根本没机会触发任务执行！所以operator()完全不会被调用。

而std::launch::async模式下，系统会立刻创建新线程执行任务，不管你有没有接收future，所以func()会被正常调用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vollitwr