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C++的std::jthread是什么_C++20中自动管理线程生命周期的jthread用法

裘德小鎮的故事

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发布时间:2025-12-02 15:41:02

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来源于php中文网

原创

jthread是C++20中可自动合并的线程类,析构时自动调用join并支持协作式中断;它集成stop_token与stop_source,通过request_stop请求线程停止,线程函数需主动检测stop_token以响应终止,相比std::thread更安全、简洁,避免资源泄漏与未定义行为。

c++的std::jthread是什么_c++20中自动管理线程生命周期的jthread用法

在C++20中,std::jthread 是对传统 std::thread 的改进版本,它的核心优势是能够自动管理线程的生命周期,避免资源泄漏和死锁问题。相比 std::thread,jthread 在析构时会自动调用 join(),并且支持外部请求停止(stop request),让线程可以安全、协作地终止。

什么是 jthread?

jthread 是 “joining thread” 的缩写,它本质上是一个可自动合并(auto-joining)的线程对象。这意味着你不再需要手动调用 join() 或 detach(),当 jthread 对象被销毁时,它会自动等待线程结束,防止程序崩溃或未定义行为。

此外,jthread 内部集成了 std::stop_tokenstd::stop_source,用于实现线程的协作式中断。这是 C++20 新增的中断机制,允许一个线程向另一个线程发送“停止请求”,目标线程可以在合适时机响应并退出。

jthread 的基本用法

使用 jthread 和使用 thread 非常相似,但更安全:

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  • 构造时传入函数或 lambda 表达式
  • 不需要手动调用 join()
  • 支持获取 stop_token 来检测是否收到停止请求

示例代码:

#include 
#include 
#include 

void worker(std::stop_token stoken) {
    while (!stoken.stop_requested()) {
        std::cout << "Working...\n";
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
    }
    std::cout << "Worker stopped.\n";
}

int main() {
    std::jthread t(worker);  // 自动传递 stop_token
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    // 析构时自动请求停止并 join
} 

在这个例子中,main 函数结束后 t 被销毁,jthread 会自动发出停止请求,并等待 worker 函数退出,无需手动干预。

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如何主动请求线程停止

你可以通过 request_stop() 主动触发停止:

std::jthread t([](std::stop_token stoken) {
    for (int i = 0; !stoken.stop_requested() && i < 10; ++i) {
        std::cout << "Count: " << i << "\n";
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(300));
    }
});

std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1500));
t.request_stop();  // 主动请求停止

调用 t.request_stop() 后,传给线程函数的 stop_token 会感知到请求,循环条件失效,线程自然退出。

与 std::thread 相比的优势

  • 自动 join:不会因忘记 join 导致程序终止
  • 安全的中断机制:通过 stop_token 协作退出,避免强制终止带来的资源问题
  • 异常安全:即使抛出异常,析构仍能正确处理线程
  • 接口简洁:减少样板代码,提升可读性

如果你以前写过这样的代码:

std::thread t(func);
// ... 可能有异常或提前 return
t.join(); // 容易遗漏

现在可以直接换成:

std::jthread t(func); // 离开作用域自动清理

基本上就这些。jthread 让多线程编程更简单、更安全,尤其适合短生命周期、需可靠清理的场景。虽然它不能完全替代 thread(比如你需要 detach 时),但在大多数情况下,它是更好的选择。不复杂但容易忽略的是 stop_token 的协作逻辑——线程必须主动检查,才能响应停止请求。

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