C++ 中类似 Python 的多处理

Question

我是 C++ 的新手，而且我有很长的 Python 背景。

我正在寻找一种在 C++ 中并行运行函数的方法。我阅读了很多关于 std::async 的内容，但对我来说仍然不是很清楚。

1. 下面的代码做了一些非常有趣的事情

   #include <future>
   #include <iostream>
   
   void called_from_async() {
     std::cout << "Async call" << std::endl;
   }
   
   int main() {
     //called_from_async launched in a separate thread if possible
     std::future<void> result( std::async(called_from_async));
   
     std::cout << "Message from main." << std::endl;
   
     //ensure that called_from_async is launched synchronously
     //if it wasn't already launched
     result.get();
   
     return 0;
   }
   

   如果我多次运行它，有时输出是我所期望的:

   Message from main.
   Async call
   

   但有时我会得到这样的结果:

   MAessysnacg ec aflrlom main.
   

   为什么 cout 不是先发生？我清楚地在 cout 之后调用了 .get() 方法。

2. 关于并行运行。如果我有这样的代码:

   #include <future>
   #include <iostream>
   #include <vector>
   
   int twice(int m) {
     return 2 * m;
   }
   
   int main() {
     std::vector<std::future<int>> futures;
   
     for(int i = 0; i < 10; ++i) {
       futures.push_back (std::async(twice, i));
     }
   
     //retrive and print the value stored in the future
     for(auto &e : futures) {
       std::cout << e.get() << std::endl;
     }
   
     return 0;
   }
   

   对 twice 函数的所有 10 次调用将同时在不同的内核上运行？

   如果不是，C++ 中是否有类似 Python multiprocess lib 的东西？

   主要是我要搜索的内容:

   我写了一个函数，并用 n 个输入调用它？multiprocessing？并且它会同时在n个节点上运行该函数1次。

Answer 1

1) result.get(); 不启动线程。它只是等待结果。并行线程通过 std::async(called_from_async) 调用启动(或在编译器决定的任何时候)。

但是 std::cout 保证是内部线程安全的。因此，您向我们展示的结果不应该永远不会发生。有一个竞争条件，但你不能像那样混合两个输出。如果它真的发生了(我对此表示怀疑)，那么您可能正在处理编译器错误。

2) 您的调用将并行进行。有多少内核取决于您机器上运行的操作系统和其他进程。但是很有可能会使用所有的东西(假设您可以控制整个生态系统并且没有其他 cpu 密集型进程在后台运行)。

C++ 没有类似多处理的库(至少在标准中没有)。如果你想运行子进程，那么有几个选项，例如 fork 或 popen 系统调用。