0

0

C++中的std::async和std::thread有什么区别?(更高层的异步任务封装)

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-01-11 15:49:02

|

212人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::async是带结果的异步任务启动器,返回std::future支持结果获取与异常传播;std::thread仅管理线程生命周期,无结果传递机制,需手动同步。

c++中的std::async和std::thread有什么区别?(更高层的异步任务封装)

std::async 本质是带结果的异步任务启动器

std::async 不是线程的直接封装,而是对「异步可调用对象」的高层抽象。它默认可能延迟执行(std::launch::deferred),也可能立即派生线程(std::launch::async),甚至复用线程池(取决于实现,但标准不保证线程池)。关键在于它返回 std::future,天然支持结果获取、等待、超时和异常传播。

常见错误现象:没显式指定 launch policy,结果在 std::future 析构时才同步执行(deferred 模式下),导致意外阻塞主线程。

  • 必须用 std::launch::async 强制启用新线程,否则行为不可控
  • 若函数无返回值,std::future 仍可用于等待完成,但不能 .get() 取值
  • 异常会在 .get() 时重新抛出,无需手动捕获线程内异常

std::thread 是纯线程生命周期管理工具

std::thread 只负责创建、分离或连接 OS 线程,不提供任何结果传递机制。你得自己用 std::promise/std::future、共享变量加锁、或回调函数来传递数据或信号。

使用场景:需要精细控制线程生命周期(如长时间运行的工作线程)、避免拷贝大对象(用 std::move 传参)、或与 C 风格线程 API 交互。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 忘记 .join().detach() 会导致程序终止(std::thread 析构时调用 std::terminate
  • 传参默认按值拷贝;要传引用需用 std::ref(x),否则静默变成拷贝
  • 无法直接知道线程是否结束,除非额外同步原语(如 std::atomic_bool 或条件变量)

性能与资源开销差异明显

每次调用 std::async(尤其带 std::launch::async)都可能触发系统线程创建/销毁,频繁调用比复用 std::thread 对象更重。而 std::thread 一旦启动,可循环处理任务(配合队列),避免反复开销。

GitHub Copilot
GitHub Copilot

GitHub AI编程工具,实时编程建议

下载

std::asyncstd::future 自带状态机,省去了手写同步逻辑的出错风险;std::thread 则更轻量、更底层,适合对延迟和资源敏感的场景。

  • 短时、独立、有返回值的任务:优先用 std::async(std::launch::async, ...)
  • 长时运行、需复用、或要精确控制大小/亲和性:用 std::thread + 手动同步
  • 大量小任务?别直接用二者——考虑 std::jthread(C++20)或第三方线程池

异常处理路径完全不同

std::async 内部自动捕获未处理异常,并将其存储在关联的 std::future 中;调用 .get() 时才重新抛出。这是它“更高层”的核心体现之一。

std::thread 中未捕获异常会直接调用 std::terminate,没有任何缓冲或转发机制——你必须在线程函数内部 try/catch,再通过 std::promise 或其他方式传出错误信息。

auto fut = std::async(std::launch::async, []{ throw std::runtime_error("boom"); });
// 下面这行才会抛出异常,且可被外层 catch
try {
    fut.get();
} catch (const std::exception& e) {
    // 处理 boom
}

真正容易被忽略的是:std::async 返回的 std::future 必须被移动或销毁前调用 .wait() / .get(),否则析构时可能隐式等待(尤其在 async 模式下),造成难以察觉的阻塞点。

相关专题

更多
堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

386

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

568

2023.08.10

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

479

2023.08.10

Java 并发编程高级实践
Java 并发编程高级实践

本专题深入讲解 Java 在高并发开发中的核心技术,涵盖线程模型、Thread 与 Runnable、Lock 与 synchronized、原子类、并发容器、线程池(Executor 框架)、阻塞队列、并发工具类(CountDownLatch、Semaphore)、以及高并发系统设计中的关键策略。通过实战案例帮助学习者全面掌握构建高性能并发应用的工程能力。

60

2025.12.01

promise的用法
promise的用法

“promise” 是一种用于处理异步操作的编程概念,它可以用来表示一个异步操作的最终结果。Promise 对象有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和 rejected(已失败)。Promise的用法主要包括构造函数、实例方法(then、catch、finally)和状态转换。

298

2023.10.12

html文本框类型介绍
html文本框类型介绍

html文本框类型有单行文本框、密码文本框、数字文本框、日期文本框、时间文本框、文件上传文本框、多行文本框等等。详细介绍:1、单行文本框是最常见的文本框类型,用于接受单行文本输入,用户可以在文本框中输入任意文本,例如用户名、密码、电子邮件地址等;2、密码文本框用于接受密码输入,用户在输入密码时,文本框中的内容会被隐藏,以保护用户的隐私;3、数字文本框等等。

396

2023.10.12

c++主流开发框架汇总
c++主流开发框架汇总

本专题整合了c++开发框架推荐,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

78

2026.01.09

c++框架学习教程汇总
c++框架学习教程汇总

本专题整合了c++框架学习教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

45

2026.01.09

学python好用的网站推荐
学python好用的网站推荐

本专题整合了python学习教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

118

2026.01.09

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3万人学习

Excel 教程
Excel 教程

共162课时 | 11.4万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号