c++的std::jthread如何自动join线程_c++20 RAII风格的线程管理-C++-PHP中文网

c++的std::jthread如何自动join线程_c++20 RAII风格的线程管理

裘德小鎮的故事

发布： 2025-11-30 14:06:06

原创

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std::jthread通过自动join和协作式中断提升线程安全性，其析构时自动等待线程结束，避免因未手动调用join导致的程序终止，同时支持通过stop_token请求取消线程执行，实现更安全、简洁的RAII式多线程编程。

c++的std::jthread如何自动join线程_c++20 raii风格的线程管理

在C++20中，std::jthread 是对传统 std::thread 的改进，它实现了RAII（Resource Acquisition Is Initialization）风格的线程管理，最关键的一点是：当 jthread 对象被销毁时，会自动调用 join()，避免程序因未正确等待线程结束而崩溃。

为什么需要 jthread？

在 C++11 到 C++17 中使用 std::thread 时，必须手动调用 join() 或 detach()。如果忘记这么做，线程对象在析构时会触发 std::terminate()，导致程序直接退出。

jthread 解决了这个问题——它在析构函数中自动调用 join()，确保线程安全地等待结束，无需开发者显式处理。

自动 join 的实现机制

std::jthread 在内部维护一个线程对象和一个停止令牌（stop token），其析构函数定义如下逻辑：

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如果线程处于 joinable() 状态（即还在运行或未被等待），则自动调用 join()
不再要求程序员记住是否已等待线程结束
避免因异常路径导致提前退出而遗漏 join

示例代码：

<pre class="brush:php;toolbar:false;">#include <thread>
#include <iostream>
#include <chrono>

void worker() {
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
        std::cout << "Working... " << i << "\n";
    }
}

int main() {
    std::jthread t(worker); // 启动线程

    // 不需要写 t.join()！
    // 当 t 离开作用域时，自动调用 join()

    std::cout << "Main exits, jthread will join automatically.\n";
    return 0;
} // t 被销毁，自动阻塞等待 worker 完成

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支持协作式中断的线程取消

std::jthread 还引入了停止机制，允许外部请求线程停止执行：

通过 request_stop() 发送停止信号
线程函数可接收 std::stop_token 并定期检查是否应退出
实现安全、协作式的线程终止

带中断检测的示例：

<pre class="brush:php;toolbar:false;">void cancellable_worker(std::stop_token stoken) {
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        if (stoken.stop_requested()) {
            std::cout << "Worker cancelled.\n";
            return;
        }
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(50));
        std::cout << "Step " << i << "\n";
    }
}

int main() {
    std::jthread t(cancellable_worker);

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
    t.request_stop(); // 请求停止

    // 析构时仍会自动 join
    return 0;
}

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