三、线程传参

线程参数

引用和指针：

陷进一：不要用引用和指针，因为地址可以被主线程运行完后释放了。

陷阱二：将对象传递给子线程时，可能主线程都运行完了，对象还没构建。

• 通过源码可知，thread类禁用了拷贝构造函数，但支持对象move
• 带参架构函数接受的值是右值引用。非带参和move的线程都是非joinable的。
• 指针变量如果用detach，很可能主线程结束了，子线程读取指针变量发生错误。
• 都是右值引用，为什么int安全，int*类型不安全：
  • 主线程中的i=1和int *p在传参时应该都是传的临时值。
  • int* && pp=p后，其实最终访问的数据还是i，如果 i 释放了，那么p的副本pp也会访问失败。
  • int& i；由于子线程不接受左值，主线程会根据左值生成临时值，然后右值引用=临时值。

 

 

 

 临时变量传参：

　　右值引用就是对临时对象的引用，右值引用在临时对象释放后，还是能更改右值引用所引用的值。下面的代码就是主线程负责申请临时空间，然后通过右值引用拿来用。

　　string& pmybuf=string(mybuf)：

　　通过上面分析，首先得到 pmybuf 的副临时对象，然后把 pmybuf 副本转换为右值引用。就类似函数参数要求int ，但传过来的是double。

 

void myprint(const int &i, char *pmybuf) //分析发现，i并不是myvar的引用，实际是值传 
                                         //递，那么我们认为，即便主线程detach了子线 
                                         //程，那么子线程中用i值仍然是安全的
{
    cout << i << endl;
    cout << pmybuf << endl;         //指针在detach子线程时，绝对会有问题
}
 
int main() {
    int myvar = 1;
    int &mvary = myvar;
    char mybuf[] = "goog luck";
    thread myobj(myprint, myvar, mybuf); 
    thread myobj(myprint, myvar, string(mybuf)); //这种写法是安全的，第一行改成const string& pmybuf
    myobj.join();
    cout << "end" << endl;
    return 0;
}

线程ID

id是个数字，每个线程实际上都对应着一个数字，而且每个线程对应的数字都不同，也就是说不同的线程id必然是不同的；

线程id可以通过C++标准库里的函数来获取。std::this_thread::get_id().

thread类直接包装了一个pthread_t，在linux下实际是unsigned long int。

class  thread
{
    pthread_t __t_;
    id get_id() const _NOEXCEPT {return __t_;}
}

用了一个std::unique_ptr来包装用户定义的线程函数：

拒绝隐式转换

如果thread()中的参数不是线程函数需要的类对象，

class A {
public:
    int m_i;
    A(int a) :m_i(a) {
        cout << "A::A(int a)构造函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
    A(const A &tmpa) :m_i(tmpa.m_i) {
        cout << "A::A(int a)拷贝构造函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
 
    ~A() {
        cout << "A::A(int a)析构函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
};
 
void myprint2(const A &mybuf) { //这里建议加const
    cout << "子线程的参数地址" << &mybuf << std::this_thread::get_id() << endl;
}
 
int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    int var = 1;
    std::thread myobj(myprint2, var);
    myobj.join();
}

运行结果：

 

 

 由此可知，类型转换是在在线程中进行的（之前的分析也推出这个结论），那么久带来了一个问题：

　　主线程已经吧var的临时对象给子线程了，但是子线程还没构造A对象（比如时间片还没轮到子线程），主线程久执行完了，那临时对象也肯定会销毁，这种情况就会导致程序异常。

　　为什么不让子线程生成临时对象呢：也就是可能子线程的时间片还没到，没机会生成临时对象。（其实是我猜的）

修改代码：

int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    int var = 1;
    std::thread myobj(myprint2, A(var));
    myobj.join();
}

 

 

主线程：

　　 构造函数：将var转换成A类；拷贝构造：根据A生成A的临时对象；

子线程：

　　const A& a=临时A对象后：const A& 可以接受左值引用也可以接受右值引用

 如果参数不用const A&，会调用两次A的拷贝构造函数，子线程会多调用一次拷贝构造函数。A a=临时A对象。

传递类对象、智能指针作为线程参数

void myprint2(const A &mybuf) { //这里建议加const
    mybuf.m_i = 10;
    cout << "子线程的参数地址" << &mybuf << std::this_thread::get_id() << endl;
}

上面代码虽然传递的参数是引用，但是当它在子线程中执行时并不会影响主线程的变量。也就是说mybuf仍然是拷贝出来的，不是主线程传递对象的引用。

void myprint2(const A &mybuf) { //这里建议加const
    cout << "子线程的参数地址" << &mybuf << std::this_thread::get_id() << endl;
}
 
int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    A obj(1);
    std::thread mythread(myprint2, std::ref(obj));
    myobj.join();
}

当我们使用了std::ref()，可以看到，就可以把主线程的参数传递到子线程中，不会再构造对象副本。 

 

 

 

 智能指针作为参数传递

void myprint2(const unique_ptr<A> &mybuf) {
    mybuf->m_i = 4;
    cout << "子线程的参数地址" << &mybuf << std::this_thread::get_id() << endl;
}
 
int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    auto a = make_unique<A>(1);
    std::thread myobj(myprint2, std::move(a));
    myobj.join();
}

用成员函数指针作为线程函数

class A {
public:
    mutable int m_i;
    A(int a) :m_i(a) {
        cout << "A::A(int a)构造函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
    A(const A &tmpa) :m_i(tmpa.m_i) {
        cout << "A::A(int a)拷贝构造函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
 
    ~A() {
        cout << "A::A(int a)析构函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
 
    void thread_work(int num){
        cout << "子线程thread_work启动" << endl;
    }
};
 
 
int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    int var = 10;
    A a(1);  //生成一个类对象
    std::thread myobj(&A::thread_work, a, var);  //注意：第二个参数是一个类对象
    myobj.join();
    return 0;
}

 

 在主线程中又执行了拷贝构造函数

int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    int var = 10;
    A a(1);  //生成一个类对象
        //std::thread myobj(&A::thread_work, &a, var);
    std::thread myobj(&A::thread_work, std::ref(a), var);  //注意：第二个参数是一个类对象
    myobj.join();
    return 0;
}

增加std::ref()后 

 

 用可调用对象作为线程函数

class A {
public:
    mutable int m_i;
    A(int a) :m_i(a) {
        cout << "A::A(int a)构造函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
    A(const A &tmpa) :m_i(tmpa.m_i) {
        cout << "A::A(int a)拷贝构造函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
 
    ~A() {
        cout << "A::A(int a)析构函数执行" << this << "threadid=" << std::this_thread::get_id() << endl;
    }
 
    void thread_work(int num){
        cout << "子线程thread_work启动" << endl;
    }
 
    void operator()(int num) {
        cout << "子线程()执行" << endl;
    }
};
 
int main() {
    cout << "主线程id" << std::this_thread::get_id() << endl;
    int var = 10;
    A a(1);  //生成一个类对象
    std::thread myobj(a, var);
    //std::thread myobj(std::ref(a), var); 将不会再调用拷贝构造函数而是把本身作为线 
                                         //程函数
    myobj.join();
    return 0;
}