C++线程的参数传递：值传递和引用

一时失言乱红尘 2022-05-20 02:24 450阅读 0赞

#### 前言 ####

线程一般通过复制或引用获取其数据。  
默认情况下，您应该用一个副本。  
为啥呢？如果您的线程通过引用获取其数据，那得非常小心参数的生命周期。

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#### 线程参数 ####

线程是可变参数模板。所以它可以获得任意数量的参数。  
现在咱们来看看通过复制或引用获取参数之间的区别：

std::string s{ "C++11" }
    
        std::thread t([=] 
        { 
            std::cout << s << std::endl; 
        });
        t.join();
    
        std::thread t2([&] 
        { 
            std::cout << s << std::endl; 
        });
        t2.detach();

准确地说，在这个例子中，获取参数的不是线程，而是lambda函数。  
因此第一个线程t1获取的是副本的数据（\[=\]），第二个线程t2通过引用（\[＆\]）获取其数据。  
其中隐藏着什么危险？  
线程t2通过引用获取其字符串s后就从其创建者的生命周期中分离了。  
一方面，字符串的生命周期绑定到调用上下文的生命周期；另一方面，全局对象std::cout的生命周期绑定了主线程的生命周期。  
因此，可能会发生字符串s的生命周期或std::cout的生命周期还没线程t2的生命周期长。现在我们处于未定义行为的坑中。。。。。。。。

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你还不信？那咱们瞅瞅未定义的行为可能是什么样子：

// threadArguments.cpp
    
    #include <chrono>
    #include <iostream>
    #include <thread>
    
    class Sleeper {
    public:
        Sleeper(int& i_) 
            :i{ i_ }
        {};
    
        void operator() (int k) 
        {
            for (unsigned int j = 0; j <= 5; ++j) 
            {
                std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
                i += k;
            }
            std::cout << std::this_thread::get_id() << std::endl;
        }
    private:
        int& i;
    };
    
    int main() 
    {
        std::cout << std::endl;
    
        int valSleeper = 1000;
        std::thread t(Sleeper(valSleeper), 5);
        t.detach();
        std::cout << "valSleeper = " << valSleeper << std::endl;
    
        std::cout << std::endl;
    }

首先，valSleeper算是main中的一个全局变量。  
Sleeper是个函数对象以及变量成员变量值为valSleeper和还有(int k)传入数字5。  
关键的问题是，线程是通过引用得到valSleeper，并将其从主线程的生命周期中分离出来。然后它将执行函数对象的调用操作符()。  
在该方法中，它从0到5计数，在每次迭代中休眠100毫秒并且将i+=k。  
最后，它在屏幕上打印其id。  
理论上运行完之后，结果必须是1000 + 6 \* 5 = 1030。  
但是，发生了什么？有些事情是完全错误的！！  
![这里写图片描述][70]  
有两个问题：其一，valSleeper是1000，其二，控制台上没有ID。  
所以，这就是未定义的行为。原因在于子线程执行计算或将其id打印在std ::cout之前，主线程的生命周期结束。  
如果主线程通过t.join()等待，直到这个子线程完成它的工作，我们得到预期的结果：

int main() 
    {
        std::cout << std::endl;
    
        int valSleeper = 1000;
        std::thread t(Sleeper(valSleeper), 5);
        t.join();
        std::cout << "valSleeper = " << valSleeper << std::endl;
    
        std::cout << std::endl;
    }

![这里写图片描述][70 1]

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原文地址：

http://www.modernescpp.com/index.php/data-for-threads

[70]: /images/20220520/59c43eeec81549d6be15ad01f060c28b.png
[70 1]: /images/20220520/ab96be1160594bf1921bff0a26018979.png