将 std::shared_ptr 传递给函数对象到 std::thread答案

【问题标题】：Passing a std::shared_ptr to a function object to std::thread将 std::shared_ptr 传递给函数对象到 std::thread
【发布时间】：2017-03-22 20:26:17
【问题描述】：

需要让这个 Functor 与我的线程一样长，所以我为它创建了一个 shared_ptr 并尝试将它传递给 std::thread。我在这里复制了代码和错误列表。

struct Functor
{
    std::string greeting;
    explicit Functor(std::string _greeting="Hello!"): greeting { _greeting }     {}
    void operator()()
    {
        std::cout << greeting << "\n";
    }
};

auto main() ->int 
{
    std::shared_ptr<Functor> fp = std::make_shared<Functor> ();
    std::thread t(&fp);
    t.join();
    return 0;
}

错误列表：

Error   C2893   Failed to specialize function template 'unknown-type std::invoke(_Callable &&,_Types &&...)'    std_threads C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\include\thr\xthread  240 
Error   C2672   'std::invoke': no matching overloaded function found    std_threads C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 14.0\VC\include\thr\xthread  240

我是 C++11 和并发的新手。请帮助我理解以下内容

1>当按值传递时，std::thread 是否总是调用对象内部的 operator() ？如果是，为什么会这样定义。

2>如何确保分配给线程的资源与线程一样长？

3>这里写的Functor是函数对象吗？

4>我在这段代码中做了什么？！

【问题讨论】：

不应该是std::thread t(*fp)吗？

标签： c++ multithreading c++11 shared-ptr functor

【解决方案1】：

1>std::thread 是否总是调用对象内部的 operator() 什么时候按值传递？如果是，为什么会这样定义。

std::thread 调用std::invoke。从 cppreference 中，如果第一个参数既不是 pointer to member function 也不是 pointer to data member；它被视为一个函数对象。因此，将调用 fp()。

INVOKE(f, t1, t2, ..., tN) 等价于 f(t1, t2, ..., tN)（即是，f是一个FunctionObject）

所以你基本上可以做到std::thread t{*fp}

2>如何确保分配给线程的资源一直存在和线程一样？

您可以使用shared_ptr 来提供共享对象的所有权。或者您可以通过确保传递的资源在范围内来手动执行此操作。里程不同。

3>这里写的Functor是函数对象吗？

是的。 FunctionObject 类型是可以在函数调用运算符左侧使用的对象的类型。但是fp 不是。但是*fp 是。

4>我在这段代码中做了什么？！

您可以通过显式传递 Functor::operator() 和参数 fp.get() 来使其工作。当然一个简单的方法是通过*fp

Demo

【讨论】：

感谢您的回答@themagiacalyang，但回到 3>什么是 c++ 中的函子，我遇到有人说定义 operator() 的对象是函子或函数对象。 1>我需要进一步探索这一点，但我能够做到std::thread((Functor()))，它确实打印Hello!，而无需显式传递 operator()。
@user3222 是的。该演示仅供参考，以了解如何显式传递operator()。 Functor() 充当函数对象。简而言之 f 是一个函数对象，如果您可以对其执行 f(...) ，其中 ... 是参数。

【解决方案2】：

std::shared_ptr<Functor> 不可调用 - 它不实现 operator()，即使 Functor 实现。

shared_ptr 这里的目的是什么？为什么不简单

int main() {
    Functor f;
    std::thread t(std::ref(f));
    t.join();
    return 0;
}

如果出于某种原因您坚持让Functor 实例由shared_ptr 管理，这是一种方法：

int main() {
    std::shared_ptr<Functor> fp = std::make_shared<Functor> ();
    std::thread t([fp]() { (*fp)(); });
    t.join();
    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

您仍然可以使用以下语法使std::thread 获得您的智能指针的所有权：

std::shared_ptr<Functor> f = std::make_shared<Functor>();
std::thread thread (&Functor::operator(), f);
thread.detach();

如果第一个参数是成员函数指针，那么第二个参数应该是类实例的引用或指针，并接受std::shared_ptr<Functor>。当线程结束时，智能指针将被删除。

缺点：消除了具有仿函数的好处，因为您必须指定成员函数。

【讨论】：