【C++11】std::async函数介绍及问题梳理

目录

1. std::async 简介

2. 问题梳理

2.1 std::async（异步执行） 到 future get 直接调用会如何抛异常

2.2 std::async 如果通过劫持让 new 内存不够，有没有可能抛异常

2.3 std::async 如果系统线程不够有没有可能异常

3. gdb调试async详情

3.1 模拟调用 new 失败场景

3.2 模拟调用 linux api 失败场景

1. std::async 简介

std::async 是 C++11 标准库中用于异步执行的函数，会返回一个 std::future 对象，以获取函数的执行结果。可用其在新线程中执行函数，也可以在当前线程中执行。std::async 的函数声明形式通常如下：

template std::future     std::async(std::launch policy, F&& f, Args&&... args);

说明：

• template ：函数模板声明。F 是要执行的函数类型，Args... 是函数参数类型的模板参数包【这意味着函数可以接受任意数量的参数】

• std::future：这是 std::async 函数的返回类型。它是一个 std::future 对象，包装了函数 F 的返回类型。std::future 允许在未来的某个时间点获取函数的执行结果。

• std::async(std::launch policy, F&& f, Args&&... args)：这是函数 std::async 的声明。它接受三个参数：

  • policy： std::launch 类型的参数，表示函数执行的策略，有如下2种：
    std::launch::async（在新线程中异步执行）
    std::launch::deferred（延迟执行，在调用 std::future::get() 或 std::future::wait() 时执行）。
  • f：通用引用（universal reference），表示要执行的函数对象。通用引用允许 f 接受任意类型的参数。
  • args：这是函数 f 的参数列表。可以是零个或多个参数。

• 这个函数的作用是根据给定的执行策略异步执行函数 f，并返回一个 std::future 对象，可用来等待函数的执行完成并获取函数的结果。

  注意：

  std::async 的行为受到执行策略参数【 std::launch 类型的参数】的影响，可能在调用时立即执行，也可能延迟到 std::future::get() 或 std::future::wait() 被调用时才执行。

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  2. 问题梳理

  2.1 std::async（异步执行） 到 future get 直接调用会如何抛异常

  std::async 到 std::future::get 直接调用会抛出异常，主要有两种情况：

  1. 函数对象抛出异常。
  2. 如果使用 std::launch::async 策略，并在调用 std::future::get 之前的函数执行抛出了异常，这种情况下会导致 std::future::get 抛出 std::future_error 异常。

  【示例1】函数对象抛出异常

  #include #include // 抛出异常void task1() {    throw std::runtime_error("An error occurred in task1()");}int main() {    try {        // 使用 std::async 启动一个异步任务        auto future1 = std::async(std::launch::async, task1);        // 等待异步任务的完成并获取结果        future1.get(); // 这里会抛出异常    } catch (const std::exception& e) {        std::cerr