为什么传递非常量引用到 `std::async` 会导致编译错误？

通过引用将参数传递给 std::async：为什么失败

在尝试将非常量引用作为参数传递给 std::async 时，开发人员可能会遇到编译错误，例如原始查询中提到的错误。本文深入探讨了此失败背后的原因以及所涉及的底层设计选择。

问题

std::async 是异步执行任务的强大工具，但其行为在以下情况下可能会令人困惑传递引用参数。考虑以下示例：

<code class="cpp">void foo(int& value) {}

int main() {
    int value = 23;
    std::async(foo, value); // Error: no type named 'type' in 'class std::result_of<void (*(int))(int&>)>'
}</code>

此代码无法使用不明确的引用包装器进行编译。为什么会发生这种情况？

设计选择

这种行为的原因在于故意的设计选择。 std::async 默认情况下有意复制所有参数以确保安全。这种方法可以防止与悬空引用和竞争条件相关的潜在问题。

当引用很重要

但是，在某些情况下，通过引用传递参数是必要的。为了满足这种需求，std::ref 函数作为引用语义的显式选择加入机制而存在。通过将参数包装在 std::ref 中，开发人员可以明确表明他们了解潜在风险并承担处理这些风险的责任。

基本原理

默认复制并失败的设计选择传递给非常量左值引用是出于安全考虑。 std::async 无法可靠地确定被调用的函数是否通过引用获取其参数，并且它优先考虑安全性而不是便利性。

结论

了解 std::async 行为背后的设计选择对于有效使用它至关重要。默认情况下，不允许传递引用参数以防止潜在问题。然而，当引用语义确实必要时，std::ref 提供了一种受控的方式来传递它们，同时承认潜在的风险。

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