非 Const 参照を `std::async` に渡すとコンパイル エラーが発生するのはなぜですか?

参照による std::async への引数の受け渡し: 失敗する理由

開発者は、非 const 参照を引数として std::async に渡そうとします。元のクエリで言及されているようなコンパイル エラーが発生する可能性があります。この記事では、この失敗の背後にある理由と、関連する根本的な設計上の選択について詳しく説明します。

問題

std::async はタスクを非同期で実行するための強力なツールですが、その動作は次の場合に混乱を招く可能性があります。参照引数を渡します。次の例を考えてみましょう:

<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>

このコードは、あいまいなreference_wrapperではコンパイルに失敗します。なぜこのようなことが起こるのでしょうか?

設計の選択

この動作の理由は、意図的な設計の選択にあります。 std::async は、安全性を確保するために、デフォルトですべての引数のコピーを意図的に作成します。このアプローチにより、ダングリング参照や競合状態に関連する潜在的な問題が防止されます。

参照が重要な場合

ただし、特定のシナリオでは、参照による引数の受け渡しが必要です。このニーズに対応するために、参照セマンティクスの明示的なオプトイン メカニズムとして std::ref 関数が存在します。引数を std::ref でラップすることで、開発者は、潜在的なリスクを理解し、そのリスクを処理する責任を負うことを明示的に示すことができます。

理論的根拠

デフォルトでコピーして失敗する設計の選択非 const lvalue 参照に渡すことは、安全性の考慮に基づいています。 std::async は、呼び出される関数が引数を参照によって取得するかどうかを確実に判断できず、利便性よりも安全性を優先します。

結論

std::async の動作の背後にある設計上の選択を理解する効果的に使用するために重要です。デフォルトでは、潜在的な問題を防ぐために、参照引数を渡すことは許可されていません。ただし、参照セマンティクスが本当に必要な場合、 std::ref は、潜在的なリスクを認識しながら参照セマンティクスを渡すための制御された方法を提供します。

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