std::thread详解
1. std::thread基本介绍
1）构造std::thread对象时，如果不带参则会创建一个空的thread对象，但底层线程并没有真正被创建，一般可将其他std::thread对象通过move移入其中；
如果带参则会创建新线程，而且会被立即运行。
2）joinable()：用于判断std::thread对象联结状态，一个std::thread对象只可能处于可联结或不可联结两种状态之一。
a. 可联结：当线程己运行或可运行、或处于阻塞时是可联结的。注意，如果某个底层线程已经执行完任务，但是没有被join的话，仍然处于joinable状态。
即std::thread对象(对象由父线程所有)与底层线程保持着关联时，为joinable状态。
b. 不可联结：
① 当不带参构造的std::thread对象为不可联结，因为底层线程还没创建。
② 己移动的std::thread对象为不可联结。
③ 己调用join或detach的对象为不可联结状态。因为调用join()以后，底层线程己结束，而detach()会把std::thread对象和对应的底层线程之间的连接断开。
join()：等待子线程，调用线程处于阻塞模式。join()执行完成之后，底层线程id被设置为0，即joinable()变为false。
detach()：分离子线程，与当前线程的连接被断开，子线程成为后台线程，被C++运行时库接管。
3）std::thread对象析构时，会先判断是否可joinable()，如果可联结，则程序会直接被终止出错。这意味着创建thread对象以后，要在随后的某个地方调用join或
detach以便让std::thread处于不可联结状态。
4）std::thread对象不能被复制和赋值，只能被移动。
5）获取当前信息
// t为std::thread对象 t.get_id(); // 获取线程ID t.native_handle(); // 返回与操作系统相关的线程句柄 std::thread::hardware_concurrency(); // 获取CPU核数，失败时返回0
6）std::this_thread命名空间中相关辅助函数
get_id(); // 获取线程ID yield(); // 当前线程放弃执行，操作系统转去调度另一线程 sleep_until(const xtime* _Abs_time); // 线程休眠至某个指定的时刻(time point)，该线程才被重新唤醒 sleep_for(std::chrono::seconds(3)); // 睡眠3秒后才被重新唤醒，不过由于线程调度等原因，实际休眠时间可能比 sleep_duration 所表示的时间片更长
3. 传递参数的方式(2次传参)
a. 第一次传参(向 std::thread 构造函数传参)：在创建thread对象时，std::thread构建函数中的所有参数均会按值并以副本的形式保存成一个tuple对象。
该tuple由调用线程（一般是主线程）在堆上创建，并交由子线程管理，在子线程结束时同时被释放。
注：如果要达到按引用传参的效果，可使用std::ref来传递。
b. 第二次传参(向线程函数的传参)：由于std::thread对象里保存的是参数的副本，为了效率同时兼顾一些只移动类型的对象，所有的副本均被
std::move到线程函数，即以右值的形式传入，所以最终传给线程函数参数的均为右值。
现在我们根据线程参数的类型展开讨论：
首先先给出一个用作测试的类
class Test
{
public:
mutable int mutableInt = 0;
Test() : mutableInt(0) { cout << this << " " << "Test()" << endl; }
Test(int i) : mutableInt(i) { cout << this << " " << "Test(int i)" << endl; }
Test(const Test& w) : mutableInt(w.mutableInt) { cout << this << " " << "Test(const Test& w)" << endl; }
Test(Test&& w) noexcept // 移动构造
{
mutableInt = w.mutableInt;
cout << this << " " << "Test(Test && w)" << endl;
}
void func(const string& s) { cout <<"void func(string& s)" << endl; }
};
a. 线程参数为const T&类型：这里的引用是针对于第二次传递的参数，也就是直接引用保存在tuple中的参数副本，而不是最原始的参数，即
不是main中变量。但是你如果第一次向std::thread传参时使用std::ref，首先会创建一个std::ref(它也是一个类)临时对象，里面会保存着最原始
变量(main中的变量)的引用，然后这个std::ref临时对象再以副本的形式保存在std::thread中，随后这个副本被move到线程函数。由于std::ref
重载了类型转换运算符operator T&()，因此会隐式转换为Test&类型，因此起到的效果就好象main中的变量直接被按引用传递到线程函数中来。
现在按照这个理解来分析下面的代码：
对于std::thread t1(test_ctor, w); 首先会调用一次拷贝构造，把w存储为tuple元素；然后因为线程参数是引用，所以tuple元素给线程传参数时不会发生
拷贝，但实际运行结果发现多输出了一次拷贝，这应该是std::thread隐藏的实现细节，需要阅读源码了。
如果使用std::ref包装的话，内部引用了原始的w，所以不会发生拷贝，但会发生std::ref对象的拷贝。
void test_ctor(const Test& w) { cout << &w << " " << "w.matableInt = " << ++w.mutableInt << endl; }
int main()
{
Test w;
// std::thread默认的按值传参方式: 所有的实参都是被拷贝到std::thread对象的tuple中，即以副本形式被保存起来。
// 注意，w是按值保存到std::thread中的，会调用其拷贝构造函数。外部的w没受影响。mutableInf仍为0。
std::thread t1(test_ctor, w);
t1.join();
cout << "w.mutableInt = " << w.mutableInt << endl << endl;
// std::thread按引用传参(std::ref), 因为w是按引用传入到std::ref对象中的，不会调用其拷贝构造函数。
// 由于w按引用传递，mutableInf被修改为1。
std::thread t2(test_ctor, std::ref(w));
t2.join();
cout << "w.mutableInt = " << w.mutableInt << endl;
return 0;
}
// 第一部分输出如下
Test(const Test& w) // 调用拷贝构造函数生成std::thread中的副本对象
Test(Test && w) // std::thread中的副本移动到线程参数
w.mutableInt = 0
// 第二部分
w.mutableInt = 1
b. 线程参数为T&类型：最终传给线程函数参数的均为右值，而T&类型是不接受右值的，使用std::ref包装后便不报错了，因为它能隐式转换成 T&。
void updateTest_ref(Test& w) { cout << &w << " " << "invoke updateTest_ref" << endl; }
int main()
{
Test w;
std::thread t1(updateTest_ref, w); // 编译失败，因为std::thread内部是以右值形式向线程函数updateTest_ref(Test&)传参的，
// 而右值无法用来初始化Test&引用。
std::thread t3(updateTest_ref, std::ref(w)); // ok, 原因类似test_ctor函数中的分析。即当线程函数的形参为T&时，一般以std::ref形式传入
t3.join();
}
