Question

我过去成功使用过std :: async，但最近在检查一些新代码的保真度时，我遇到了一个让我难以理解的奇怪现象。我确信应该有一个简单的解释和正确的解决方案，但我无法在任何地方找到它的讨论。

以下最小代码说明了这个问题：

#include <functional>
#include <thread>
#include <future>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <algorithm>


int main(int argc, char **argv) {

    for (size_t delay = 0; delay < 2; delay++) {
        std::vector<std::future<std::string>> futures;
        for (size_t i = 0; i < 10; i++) {

            auto fut = std::async(std::launch::async, 
                [&i] () -> std::string
                {
                    std::stringstream ss;
                    ss << "work on number " << i << " " << std::this_thread::get_id();
                    return ss.str();
                }
            );
            if (delay == 1) {
                std::this_thread::sleep_for (std::chrono::milliseconds(10));
            }
            futures.push_back(std::move(fut));
        }

        // do not proceed until all threads are done
        std::for_each(futures.begin(), futures.end(), [](std::future<std::string>& fut) 
            {
                auto codeconf = fut.get();
                std::cout << codeconf << std::endl;
            }
        );
        std::cout << std::endl;
    }
}

没有延迟（即第一次通过外部循环），一些循环元素（整数）被错过而不被分配给线程/任务，而其他循环元素被分配给多个线程。循环也超出了它的限制：

第4号工作139770383861504
工作号码4 139770375468800
工作号码4 139770367076096
工作号码6 139770358683392
工作号码5 139770350290688
工作号码6 139770341897984
工作号7 139770333505280
工作号码8 139770325112576
工作号码10 139770248296192
工作号码10 139770239903488

包括较小的延迟（10 ms）允许循环增量和线程按预期和预期对应 - 即循环增量和任务/线程之间一一对应（完成顺序无关紧要）当然，即使它们在这里有序）：

工作号码0 139770239903488
工作号1 139770248296192
工作号码2 139770325112576
3号工作139770333505280
工作号码4 139770383861504
工作号码5 139770375468800
工作号码6 139770367076096
工作号码7 139770358683392
工作号码8 139770350290688
工作号码9 139770341897984

我的理解是异步启动策略应该只获取与循环迭代相对应的整数，将其提供给lambda函数，并在独立的任务/线程上执行它;当它开始时（基本上是立即的）它结束时对循环的功能和逻辑并不重要。但在这里，没有延迟，＆＃34; async＆＃34;似乎完全可以用来描述循环迭代和任务之间的关系。

微小延迟解决方案是否合法？我怎么不明白？

Answer 1

没有延迟（即第一次通过外部循环），一些循环元素（整数）被错过而不被分配给线程/任务，而其他循环元素被分配给多个线程

这是一个直接的红色标志，用于尝试从该循环中生成的另一个线程访问循环计数器。

在这种情况下，您的任务使用引用到i，它在主线程中递增（并最终销毁）。

您应该将i的副本传递给每个任务，这样任务就可以确保使用i在该次迭代中的任何值。

Answer 2

正如@RichardCritten在评论中所说，当一个线程（主要的）写入i而其他线程正在读取它时会导致未定义的行为。我不会试图弄清楚为什么输出就像它一样，编译可以改变内存存储/写入的顺序可以随意改变而不需要同步（互斥＆＃39;等等）。

关于这个问题的一些有用的谈话：

Herb Sutter＆＃34; atomic＆lt;＆gt;武器＆＃34;：http://channel9.msdn.com/Shows/Going+Deep/Cpp-and-Beyond-2012-Herb-Sutter-atomic-Weapons-1-of-2
汉族的Boehm＆＃34; C ++中的线程和共享变量11＆＃34;：http://channel9.msdn.com/Events/GoingNative/GoingNative-2012/Threads-and-Shared-Variables-in-C-11

关于任务的线程分配，c ++ std :: async字面上是异步的

2 个答案: