使用 phtread_exit 返回 std::pair<vector<int>, double>答案

【问题标题】：Returning std::pair<vector<int>, double> with phtread_exit使用 phtread_exit 返回 std::pair<vector<int>, double>
【发布时间】：2019-11-23 20:22:20
【问题描述】：

我想从一个线程返回一个std::pair<std::vector<int>, double>。

设置如下：

void* thread_run(void *);
int main(int argc, char* argv[]) {

     std::pair<std::vector<int>, double> value;

     pthread_t t;
     pthread_create(&t, NULL, thread_run, NULL);

     // wait
     void* out;
     pthread_join(t, &out);

     value = *(std::pair<std::vector<int>, double> *)out;
     free(out);

     use(value);
}

void* thread_run(void* arg) {
    std::pair<std::vector<int>, double> * out = (std::pair<std::vector<int>, double>*)
        malloc(sizeof(std::pair<std::vector<int>, double>));

    out->first  = calc1();
    out->second = calc2();

    pthread_exit(out);
}

问题是我造成了内存泄漏。 Valgrind 报告说：

条件跳转或移动取决于未初始化的值并指向分配out->first = calc1();
统一化的值是由堆分配创建的，并指向 malloc 行。

我正在使用 gcc 5.4.0 & C++ 11 和 pthread 库。我需要使用 pthread。如何正确返回 C++ STL 容器以避免内存泄漏。

【问题讨论】：

使用new，而不是malloc。
我的理解是std::thread没有取消机制。我需要一个取消机制。此外，如果走 malloc 路线，我是否必须放弃从线程返回 std 容器？
你应该放弃使用 malloc 创建 any C++ 对象。
使用std::thread。对于取消机制，请执行pthread_cancel(std::thread::native_handle()) Here is a example
感谢大家的宝贵意见，我只能选择一个答案，但您的所有反馈都非常有价值。我希望 SO 中有一种方法可以奖励所有做出贡献的人。

标签： c++ pthreads

【解决方案1】：

您的程序具有未定义的行为，因为您为 out 分配了内存，但从未在此内存中构造对象。

然后使用out->first = calc1(); 尝试访问不存在的对象的成员，这会导致未定义的行为。

如果需要手动管理内存，那么需要使用new：

auto out = new std::pair<std::vector<int>, double>{};

然后删除它

delete static_cast<std::pair<std::vector<int>, double>*>(out);

请注意，您需要删除与创建指针具有相同类型的指针。您可能希望在返回时立即进行演员表。

在 C++ 中使用 malloc 几乎总是错误的，您应该使用带有适当可移植 C++ 接口的std::thread，而不是 pthread 提供的仅 POSIX C 接口。

【讨论】：

【解决方案2】：

怎么样：不要在堆上分配。

您成功地在main() 中创建了一个名为value 的对，具有自动存储持续时间。就用那个吧。

#include <vector>
#include <iostream>

#include <pthread.h>

void* thread_run(void *);

int main(int argc, char* argv[]) {
     std::pair<std::vector<int>, double> value;

     pthread_t t;
     pthread_create(&t, NULL, thread_run, &value);

     // Wait.  Do not need to retrieve results, which are available in `value`.
     pthread_join(t, nullptr);

     std::cout << "Results: " << value.first.at(1) << "; " << value.second << '\n';
}

void* thread_run(void* arg) {
    std::pair<std::vector<int>, double>& out = *static_cast<std::pair<std::vector<int>, double>*>(arg);

    out.first  = std::vector<int>{{1, 2, 3}};
    out.second = 42.0;

    pthread_exit(arg);
}

Runnable example on Coliru

【讨论】：

【解决方案3】：

你只需返回一个指向它的指针，就像其他任何东西一样。不要使用malloc，使用new。记得用正确的类型调用delete。

#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <iostream>

void* thread_run(void *);
int main(int argc, char* argv[]) {

     std::pair<std::vector<int>, double> value;

     pthread_t t;
     pthread_create(&t, NULL, thread_run, NULL);

     // wait
     void* out;
     pthread_join(t, &out);

     std::pair<std::vector<int>, double> *pntvalue = 
        static_cast<std::pair<std::vector<int>, double>*>(out);
     value = *pntvalue;
     delete pntvalue;

    std::cout << std::get<1>(value) << std::endl;
}

void* thread_run(void* arg) {
    std::pair<std::vector<int>, double> *out = new std::pair<std::vector<int>, double>{};
    out->first  = std::vector<int>{1};
    out->second = 2;
    return out;
}

如果走 malloc 路线，我是否必须放弃从线程返回 std 容器？

完全没有，但请记住正确调用对象的构造函数和析构函数。这将是一些事情：

#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <iostream>

void* thread_run(void *);
int main(int argc, char* argv[]) {

     std::pair<std::vector<int>, double> value;

     pthread_t t;
     pthread_create(&t, NULL, thread_run, NULL);

     // wait
     void* out;
     pthread_join(t, &out);

     std::pair<std::vector<int>, double> *pntvalue = 
        static_cast<std::pair<std::vector<int>, double>*>(out);
     value = *pntvalue;
     pntvalue->~pair<std::vector<int>, double>();
     free(pntvalue);

    std::cout << std::get<1>(value) << std::endl;
}

void* thread_run(void* arg) {
    std::pair<std::vector<int>, double> *out = static_cast<
        std::pair<std::vector<int>, double> *>(malloc(sizeof(std::pair<std::vector<int>, double>)));
    new (out) std::pair<std::vector<int>, double>{};
    out->first  = std::vector<int>{1};
    out->second = 2;
    return out;
}

【讨论】：