【C++多线程】传递参数

　　线程可以共享进程的内存空间，线程拥有自己独立内存。

　　关于参数的传递，std::thread的构造函数只会单纯的复制传入的变量，特别需要注意的是传递引用时，传入的是值的副本，也就是说子线程中的修改影响不了主线程中的值。

值传递

　　主线程中的值，被拷贝一份传到了子线程中。

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

void test(int ti, int tj)
{
    cout << "子线程开始" << endl;
    //ti的内存地址0x0055f69c {4}，tj的内存地址0x0055f6a0 {5}
    cout << ti << " " << tj << endl;  
    cout << "子线程结束" << endl;
    return;
}


int main()
{
    cout << "主线程开始" << endl;
    //i的内存地址0x001efdfc {4}，j的内存地址0x001efdf0 {5}
    int i = 4, j = 5;  
    thread t(test, i, j);
    t.join();
    cout << "主线程结束！" << endl;
    return 0;
}

传引用

　　从下面的运行结果，可以看出，即使是用引用来接收传的值，也是会将其拷贝一份到子线程的独立内存中，这一点与我们编写普通程序时不同。这是因为线程的创建属于函数式编程，所以为了传引用C++中才引入了std::ref()。关于std::ref()。

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

class A{
public:
     int ai;
     A (int i): ai(i) { }
};

//这种情况必须在引用前加const，否则会出错。目前本人的觉得可能是因为临时对象具有常性
void test(const int &ti, const A &t) 
{
    cout << "子线程开始" << endl;
    //ti的内存地址0x0126d2ec {4}，t.ai的内存地址0x0126d2e8 {ai=5 }
    cout << ti << " " << t.ai << endl;  
    cout << "子线程结束" << endl;
    return;
}


int main()
{
    cout << "主线程开始" << endl;
    //i的内存地址0x010ff834 {4}，a的内存地址0x010ff828 {ai=5 }
    int i = 4;  
    A a = A(5);
    thread t(test, i, a);
    t.join();
    cout << "主线程结束！" << endl;
    return 0;
}

 　　那么如果我们真的需要像一般程序那样传递引用呢，即在子线程中的修改能够反映到主线程中。此时需要使用std::ref()。但是注意如果我们会在子线中改变它，此时用于接收ref()的那个参数前不能加const。关于C++多线程中的参数传引用问题，我目前只是记住了这个现象，关于原理还需后期研究源码继续学习。

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

class A {
public:
    int ai;
    A(int i) : ai(i) { }
};

//接收ref()的那个参数前不能加const，因为我们会改变那个值
void test(int& ti, const A& t)
{
    cout << "子线程开始" << endl;
    cout << ti << " " << t.ai << endl;
    ti++;
    cout << "子线程结束" << endl;
    return;
}


int main()
{
    cout << "主线程开始" << endl;
    int i = 4;
    A a = A(5);
    thread t(test, ref(i), a);
    t.join();
    cout << "i改变：" << i << endl;
    cout << "主线程结束！" << endl;
    return 0;
}

 　　传入类对象时，使用引用来接收比用值接收更高效。

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

class A {
public:
    int ai;
    A (int i) : ai(i) 
    { 
        cout << "构造" << this << endl; 
    }

    A (const A& a) :ai(a.ai) {
        cout << "拷贝构造" << this << endl;
    }

    ~A()
    {
        cout << "析构" << this << endl;
    }
};

//void test(const A a)
void test(const A& a)
{
    cout << "子线程开始" << endl;
    cout << "子线程结束" << endl;
    return;
}


int main()
{
    cout << "主线程开始" << endl;
    int i = 4;
    thread t(test, A(i));
    t.join();
    cout << "主线程结束！" << endl;
    return 0;
}

 

 

 

传指针

　　从下面的运行结果，可以看出，主线程和子线程中的指针都是指向同一块内存。所以在这种情况下会有一个陷阱，如果使用detach()，则当主线程崩溃或者正常结束后，该块内存被回收，若此时子线程没有结束，那么子线程中指针的访问将未定义，程序会出错。

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;


void test(char *p) 
{
    cout << "子线程开始" << endl;
    //0x004ffeb4 "hello"
    cout << p << endl;  
    cout << "子线程结束" << endl;
    return;
}


int main()
{
    cout << "主线程开始" << endl;
    //0x004ffeb4 "hello"
    char s[] = "hello";
    thread t(test, s);
    t.join();
    cout << "主线程结束！" << endl;
    return 0;
}

 

传临时对象

 　　用临时变量作为实参时，会更高效，由于临时变量会隐式自动进行移动操作，这就减少了整体构造函数的调用次数。而一个命名变量的移动操作就需要std::move()。

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

class A {
public:
    int ai;
    A (int i) : ai(i) 
    { 
        cout << "构造" << this << endl; 
    }

    A (const A& a) :ai(a.ai) {
        cout << "拷贝构造" << this << endl;
    }

    ~A()
    {
        cout << "析构" << this << endl;
    }
};

void test(const A& a)
{
    cout << "子线程开始" << endl;
    cout << "子线程结束" << endl;
    return;
}


int main()
{
    cout << "主线程开始" << endl;
    int i = 4;
    thread t(test, A(i));
    t.join();
    cout << "主线程结束！" << endl;
    return 0;
}

 

总结

　　1、使用引用和指针是要注意；

　　2、对于内置简单类型，建议传值；

　　3、对于类对象，建议使用引用来接收，以为使用引用会只会构造两次，而传值会构造三次；

　　4、在detach下要避免隐式转换，因为此时子线程可能还来不及转换主线程就结束了，应该在构造线程时，用参数构造一个临时对象传入。