线程生命周期：thread、jthread 与 stop_token

先分清执行线程与管理对象

构造 std::thread 后，工作函数就可以被调度，不必等调用 join()。线程对象只能移动，不能复制；移动转交管理责任。joinable() 表示仍关联一个需要处理的线程，即使工作函数已经返回，它也可能为真。成功 join() 后才不再可连接。

析构仍可连接的 std::thread 会调用 std::terminate，因此所有正常和异常路径都必须处理它。detach() 只是放弃等待能力，不会延长引用捕获对象的生命。后台线程继续使用已经离开作用域的局部变量，会造成悬垂访问，不能用分离线程修补生命周期设计。

用 jthread 表达作用域所有权

C++20 的 std::jthread 在析构时，若仍可连接，会先请求停止再等待结束。对有明确有限工作量的任务，即使函数不接收停止令牌，自动等待仍然有价值。示例第一段计算固定的一百个整数；离开内部作用域之后，主线程才读取结果。

线程完成与对应 join() 成功返回之间存在同步关系，因此工作线程对 sum 的写入先行发生于随后读取，不需要把只在交接前后访问的结果改成原子变量。被引用的数据必须先于线程对象创建，且晚于线程完成销毁。工作函数若让异常逃出最外层，仍会终止程序；需要在内部捕获并用约定的结果通道交付。

停止是协议，不是强制杀线程

若可调用对象接受首参数 std::stop_token，jthread 会传入自己的停止令牌。request_stop() 记录请求，工作函数通过检查令牌或使用支持停止的等待操作响应。请求成功不代表线程已经结束，释放其使用的资源之前仍要等待。

示例第二段使用 condition_variable_any 的令牌重载，谓词始终为假，所以只有停止请求能让等待正常返回。无论请求发生在等待之前还是期间都能处理，不依赖睡眠或调度先后。普通条件变量等待和任意阻塞 I/O 不会自动响应令牌。标准没有承诺固定毫秒数内完成 join()；工程上应保证任务有限，且每个阻塞点都有退出路径。

最低标准 C++20 · 完整程序 · 下载 .cpp

#include <cassert>
#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <stop_token>
#include <thread>

int main() {
    int sum = 0;
    {
        std::jthread worker([&] {
            for (int i = 1; i <= 100; ++i) sum += i;
        });
    }
    assert(sum == 5050);

    std::mutex mutex;
    std::condition_variable_any changed;
    bool cancelled = false;
    std::jthread waiter([&](std::stop_token token) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
        const bool ready = changed.wait(lock, token, [] { return false; });
        cancelled = !ready && token.stop_requested();
    });
    waiter.request_stop();
    waiter.join();
    assert(cancelled);
    assert(!waiter.joinable());
    std::cout << sum << ' ' << cancelled << '\n';
}

在本地编译

g++ -std=c++20 -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread concurrency-threads.cpp -o example && ./example

预期结果

5050 1

CHECK YOUR UNDERSTANDING

合上答案，试着解释。

若把第二段换成普通 condition_variable 的无谓词 wait，仅保留 request_stop()，为什么不能保证结束？应怎样修改？

继续查证

• cppreference：std::jthread 的析构与停止支持
• cppreference：condition_variable_any::wait 的 stop_token 重载
• cppreference：thread::join 的同步保证

标准草案链接会随工作草案更新；本文版本标记对应示例最低要求，不表示草案中的所有新规则都适用于旧标准。