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C++如何在多线程中处理异常

P粉602998670

发布： 2025-09-12 10:33:01

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C++多线程异常处理需在线程内捕获或通过promise/future传递，避免程序终止。1. 线程函数用try-catch处理异常；2. std::promise结合set_exception可将异常传给主线程；3. std::packaged_task自动关联future，异常由get()重新抛出；4. 注意异常不逃逸、共享状态线程安全及future.get()仅调用一次。

c++如何在多线程中处理异常

在C++多线程编程中，异常处理比单线程复杂得多。线程函数中抛出的异常不能直接被主线程或其他线程捕获，未捕获的异常会导致整个程序调用 std::terminate，即使其他线程仍在运行。因此，必须显式地在线程内部处理异常，或通过特定机制将异常传递到其他线程。

1. 在线程函数中捕获并处理异常

最直接的方式是在每个线程函数中使用 try-catch 块，防止异常传播到线程入口函数之外。

每个线程应自行处理可能抛出的异常，避免程序意外终止。
可以在 catch 块中记录日志、设置状态标志或通知其他线程。

示例：

void threadFunction() {
    try {
        // 可能抛出异常的操作
        riskyOperation();
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "线程捕获异常: " << e.what() << std::endl;
    }
}

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2. 使用 std::promise 传递异常

如果需要将异常从子线程传递给主线程，可以使用 std::promise 和 std::future。通过 promise 的 set_exception 方法，可以把异常对象传递出去。

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在线程中捕获异常后，调用 promise.set_exception(std::current_exception()) 保存异常。
主线程通过 future.get() 获取结果或重新抛出异常。

示例：

void task(std::promise<int>& result) {
    try {
        // 模拟可能失败的操作
        throw std::runtime_error("任务执行失败");
    } catch (...) {
        result.set_exception(std::current_exception());
    }
}

int main() {
    std::promise<int> prom;
    std::future<int> fut = prom.get_future();
    std::thread t(task, std::ref(prom));

    try {
        int value = fut.get(); // 这里会重新抛出异常
        std::cout << "结果: " << value << std::endl;
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "主线程捕获异常: " << e.what() << std::endl;
    }

    t.join();
    return 0;
}

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3. 使用 std::packaged_task 包装可调用对象

std::packaged_task 自动关联一个 future，适合封装可能抛出异常的函数。

任务执行时若抛出异常，会自动设置到关联的 future 中。
调用 future.get() 时异常会被重新抛出。

示例：

std::packaged_task<int()> task([]() {
    throw std::logic_error("逻辑错误");
});

std::future<int> fut = task.get_future();
std::thread t(std::move(task));

try {
    fut.get();
} catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << "捕获任务异常: " << e.what() << std::endl;
}

t.join();

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