std::thread 参数被复制到新线程上？答案

【问题标题】：std::thread arguments are copied on the new thread?std::thread 参数被复制到新线程上？
【发布时间】：2021-04-07 15:23:58
【问题描述】：

我已经开始阅读 Anthony Williams 的“C++ Concurrency in action，第二版”。在其 2.2 部分中，他写道，线程函数的参数被复制到新线程上。我在几个编译器上检查了这一点，这是真的：如果我们传递一个左值 - 它会被复制到新线程上。

Anthony 写道，这可能表示未定义的行为 - 左值可能会超出原始范围的范围，而新线程会启动。

这有点吓人。这是否意味着每个 std::thread 构造函数调用都有潜在的竞争？为什么此复制在从 std::thread 构造函数返回之前不同步？为什么它没有完全复制到原始线程上？

【问题讨论】：

复制在“主”线程中完成，并且有同步。（见en.cppreference.com/w/cpp/thread/thread/thread）
@Mat：你能有时间仔细看看吗？正如我检查过的（请参阅我的答案），隐式转换是在新创建的线程内完成的，这不是我通过阅读 cppreference 上的文本所期望的。阅读 cppreference 是否有一些误解？ Anthony 似乎是对的，因为我的示例显示的结果与 Anthony 解释的结果相同。

标签： c++ multithreading c++11 stl std

【解决方案1】：

发件人：std::thread::thread

除了对 decay_copy 的调用是在调用者的上下文中评估的，因此在评估和复制/移动参数期间抛出的任何异常都将在当前线程中抛出，而无需启动新线程。构造函数调用的完成与（在 std::memory_order 中定义的）在新的执行线程上调用 f 的副本的开始同步。

这说明所有的复制动作都是在线程开始执行之前完成的。

但让我们测试一下！

如果我们运行这个简短的例子：

class CopyMe
{
    private:
        std::string s;
    public:
        CopyMe() = default;
        CopyMe( const CopyMe& ) { std::cout << "CATCH Copy Me" << std::endl; }
        CopyMe( CopyMe&& ) { std::cout << "CATCH Moved" << std::endl; }
        CopyMe( const char* s_ ):s{s_}{ std::cout << "CATCH Implicit conversion" << std::endl; }
};

void Run( CopyMe )
{
    std::cout << "CATCH Thread context" << std::endl; 
}


int main()
{
    std::cout << "CATCH Main Context" << std::endl;
    CopyMe me; 
    std::thread t( Run, "Hallo");
    t.join();
}

strace -xfo dump prog

grep 输出，我们得到：

6071  write(1, "CATCH Main Context\n", 19) = 19
6072  write(1, "CATCH Implicit conversion\n", 26) = 26
6072  write(1, "CATCH Thread context\n", 21) = 21

乌布斯！我们看到隐式转换的部分是在新创建的线程内部完成的！

【讨论】：

传递给 std::thread 构造函数的 arg 是指向 char 的指针。该指针在新线程启动之前被复制，并且您的示例代码没有问题。如果您将指针传递给临时/局部变量，那么是的，您可以获得未定义的行为 - 但这并不特定于 std::thread，您会将其传递给任何试图保持指针并使用它的东西稍后。
@Mat：澄清一下：cppreference 上的文本意味着：所有参数都在调用之前复制，这意味着在我的示例中，我们得到了指向 const char 的指针的副本。但是隐式转换发生在新创建的线程中，从已经复制的指针开始……我现在就在吗？
是的。您提供给std::thread 的构造函数的参数会被复制。对您的函数的调用（包括在必要时“创建”其参数）发生在新线程上。