C++11 Tasks 线程与任务的区别

谁践踏了优雅 2022-05-14 04:24 115阅读 0赞

tasks是最新额外添加的C++标准。  
这是给了一个比线程更好的抽象。  
通常情况下，这应该是你的第一选择。

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Tasks行为就像是数据通道。  
**一方面，发送者设置一个值。**  
**另一方面，接收者获取这个值。**  
发送这人通常被称为promise, 接收者被称为future.  
或者换句话说就是, 发送者承诺提供一个值， 接收者在将来可以获取到它。  
![这里写图片描述][70]

来看一些更多的细节。

*  发送者可以提供给多个future。
 *  除了值，发送者还可以提供通知或者异常。
 *  future阻塞调用get。  
    这意味着，如果future要调用get，它必须等到promise把值放进数据通道中。

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## tasks 三种变体 ##

1、被异步函数`std::async`所调用。  
2、使用`std::packaged_task`为一个callable作为一个简单的包装  
3、一个明确的pair，`std::promise` 和 `std::future`

想要知道线程和tasks的区别，最好的方法就是比较它们。

线程和tasks对比  
让我们用简单的代码阐明它们的不同之处:

int res;
    std::thread t([&]
    {
        res = 3 + 4;
    });
    t.join();
    std::cout << res << std::endl;
    
    auto fut = std::async([]
    {
        return 3 + 4;
    });
    
    std::cout << fut.get() << std::endl;

无论子线程还是promise都计算了3+4的和，并且返回了执行结果.  
std::async的调用在fut和std::async两端生成了一个数据通道。  
fut是个future，std::async是个promise。  
future通过调用fut.get()获取值。当然值是由promise提供的。  
future值的获取可以在稍后的时间点执行。

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**那区别是啥啊？**  
![这里写图片描述][70 1]

*  线程需要`<thread>`头文件，而task需要`<future>`头文件。
 *  线程的参与者是创建主线程和子线程，task的参与者是promise和future。
 *  线程操作的共享变量res是通过子线程传递给父线程方式计算的结果。
 *  然而promise 和 future使用一个公共的数据通道，std::async创建的这个数据通道，使用future变量fut.get获取计算的结果。
 *  使用线程你必须使用锁来保护共享变量。
 *  但是promise 和 future不会有机会出现竞争条件。
 *  主线程等待子线程结束需要子线程调用join函数；然而fut.get 调用直接阻塞。
 *  如果子线程中存在异常，则子线程和创建者线程终止，最终整个程序gg。
 *  然而promise可以为future返回一个异常，future必须处理这个异常。
 *  子线程只能通过值向主线程传递数据，但是promise能传递值，异常，消息通知等给future。

**线程和task关键的区别在于tasks的抽象级别更高。**  
tasks不会自动生成线程，确切地说，C++在运行时决定是否应该创建一个线程。  
决定的依据是：有效载荷有多重？有多少核心可用？系统负载有多高？

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原文地址：

http://www.modernescpp.com/index.php/tasks

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[70 1]: /images/20220514/3f964320926f44348308f7dd6305c3d1.png