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每日一个C++知识点|异步编程

news 2026/3/26 22:24:05

上篇文章说到C++多线程的基础知识, 这篇文章主要说C++多线程的另一个重要知识–异步

异步

那么什么是异步呢? 当程序执行一个耗时任务的时候, 主线程硬生生等待线程任务结束,不仅效率低, 还会让程序响应变得卡顿

这时候我们可以使用异步编程来解决这个问题,异步编程的核心就是非阻塞地执行任务,
就是让主线程继续干自己的活, 把耗时任务交给后台去执行, 等任务完成后, 再去去结果, 不需要等待

举个例子:这就像你点外卖，不用站在门口等骑手，而是可以继续工作，等外卖到了再去取, 这就是异步编程的精髓

异步编程的实现

在了解什么是异步编程的核心之后, 我们接下来进一步了解应该怎么实现异步编程呢?
实现异步编程的核心工具主要有三个, 分别是std::async：,std::future：,std::launch::async：

std::async：是异步编程的接口, 可以可以自动管理线程, 不用我们手动创建、销毁线程

std::future：用来获取异步任务结果的工具

std::launch::async：是异步编程的启动策略之一, 作用是强制创建新线程来执行任务, 确保任务是真正异步运行的, 除此之外, 还有std::launch::deferred等策略

下面用一个简单的代码示例来实现异步编程核心工具的用法

#include<iostream>#include<future>// 必须包含的头文件#include<chrono>// 用于时间操作// 定义一个耗时的函数：计算某个数的平方，模拟耗时任务intcalculateSquare(intnum){// 模拟耗时操作（比如复杂计算、网络请求）std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));returnnum*num;}intmain(){std::cout<<"主线程开始执行～"<<std::endl;// 1. 异步执行任务：强制创建线程执行calculateSquare(5)std::future<int>fut=std::async(std::launch::async,calculateSquare,5);// 2. 主线程可以继续执行其他任务，不会被阻塞std::cout<<"主线程在异步任务执行时，还能干别的事～"<<std::endl;// 3. 获取异步任务的结果（如果任务没完成，这里会阻塞等待）intresult=fut.get();// get()只能调用一次，调用后future就会失效std::cout<<"异步任务结果：5的平方是"<<result<<std::endl;std::cout<<"主线程结束～"<<std::endl;return0;}