std::async异步任务

一. std::async函数模板

（一）std::async和std::thread的区别

　　1. 两者最明显的区别在于async采用默认启动策略时并不一定创建新的线程。如果系统资源紧张，那么std::thread创建线程可能失败，系统报告异常，整个程序可能崩溃。而std::async一般则不会，它在无法创建新线程时，会将任务分配给后续调用future.get()函数的线程，并以同步的方式执行（即不创建新线程）。

　　2. std::async表现为更高阶的抽象，它把用户从线程管理的细节解放出来，将这些责任转交给C++标准库的实现者。而std::thread要求自行处理线程耗尽、超订、负载均衡以及新平台适配问题。

　　3. std::thread未提供直接获取线程函数返回值的方法。但std::async可以通过future对象来获取。

（二）std::async函数模板及分析 

　　1. “共享状态”对象，用于保存线程函数(一般是可调用对象)及其参数、返回值以及新线程状态等信息。该对象保存在堆中，由std::async、std::promise或std::package_task提供，并交由future或shared_future管理其生命期。被调方(通常指调用promise.set_value()的一方)将计算所得的结果写入“共享状态”，而调用方通过std::future的get()读取该结果。

　　2. 调用std::async是会创建一个“_Deferred_async_state”或_“Task_async_state”类的“共享状态”对象，该对象是_Packaged_state的子类。注意，直接创建std::promise时，生成的是“_associated_state”类的共享状态对象，而std::package_task创建的是“_Packaged_state”类的共享状态对象。

　　3. _Get_associated_state是个工厂函数，通过不同的策略创建不同的“共享状态”对象，并将其交由future管理，负责其生命周期。future类似于std::unique_ptr，对“共享状态”对象“独占”所有权。

　　4. 与std::thread一样，传入std::async中的可调用对象及其参数会被按值以副本形成保存成一个tuple对象，然后再以右值的方式传入线程函数中对应的参数。

【编程实验】创建异步任务

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include  //for std::accumulate

using namespace std;

std::mutex mtx;

class Widget
{
public:
    void foo(int x, const std::string& s)
    {
        std::lock_guard lk(mtx);
        cout