C++ 多线程到底该用 std::async 还是 std::thread？

在 C++ 中，选择使用 std::async 还是 std::thread 取决于你的具体需求和对代码行为的期望。这两者有不同的适用场景：

1、std::async

特点：

• 任务级并行：适用于将某个计算任务提交给后台执行，同时返回一个 std::future 对象以获取结果。
• 自动管理线程：std::async的底层线程管理由标准库负责，无需显示管理线程的生命周期。
• 调用方式更高层次：更像是函数调用，而不是直接操作线程。
• 可以控制延迟执行：通过std::launch::deferred参数，任务可以选择延迟执行，只有在访问结果时才会执行。

适用场景：

• 需要返回值的任务：如果需要从任务中获取结果（比如计算某个值），std::async是首选。
• 简化线程管理：适用于不想手动管理线程生命周期的场景。
• 短期任务：适合简单、短时间的并发任务。

例子：

#include <iostream>
#include <future>

int compute(int x) {
    return x * x;
}

int main() {
    std::future<int> result = std::async(std::launch::async, compute, 10);
    std::cout << "Result: " << result.get() << std::endl; // 等待任务完成并获取结果
    return 0;
}

2、std::thread

特点：

• 底层控制：提供更低级的线程操作，可以完全控制线程的生命周期。
• 需要手动管理线程：必须显式join()或者detach()线程。
• 不提供返回值支持：如果需要返回值，必须通过额外的手段（如共享数据或者std::promise）实现。

适用场景：

• 对线程有精确控制的需求，例如调整优先级或其他高级线程属性。
• 长期运行的任务：适合运行时间长或者持续工作的后台任务。
• 需要并行操作的复杂场景：例如多个线程之间共享数据、同步或通信。

例子：

#include <iostream>
#include <thread>

void compute(int x) {
    std::cout << "Square: " << x * x << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t(compute, 10);
    t.join(); // 等待线程完成
    return 0;
}

选择建议

场景	选择
需要返回值，任务简单	std::async
需要精细控制线程生命周期	std::thread
任务需要延迟执行	std::async
任务是长期运行的后台线程	std::thread
不希望管理线程的显式生命周期	std::async

总结

• 简单任务且希望自动管理线程，选择 std::async。
• 复杂任务或需要底层控制，选择 std::thread。

在多线程开发中，也要充分考虑 任务复杂性、资源使用 和 调试维护性，选择合适的工具让代码更高效且易于维护。