构造函数的参数
std::thread
类的构造函数是使用可变参数模板实现的,也就是说,可以传递任意个参数,第一个参数是线程的入口函数,而后面的若干个参数是该函数的参数。
第一参数的类型并不是c
语言中的函数指针(c
语言传递函数都是使用函数指针),在c++11
中,增加了**可调用对象(Callable Objects)**的概念,总的来说,可调用对象可以是以下几种情况:
- 函数指针
- 重载了
operator()
运算符的类对象,即仿函数
lambda
表达式(匿名函数)
std::function
函数指针示例
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| void function_1() { }
void function_2(int i) { }
void function_3(int i, std::string m) { }
std::thread t1(function_1); std::thread t2(function_2, 1); std::thread t3(function_3, 1, "hello");
t1.join(); t2.join(); t3.join();
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实验的时候还发现一个问题,如果将重载的函数作为线程的入口函数,会发生编译错误!编译器搞不清楚是哪个函数,如下面的代码:
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| void function_1() { }
void function_1(int i) { } std::thread t1(function_1); t1.join();
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仿函数
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| class Fctor { public: void operator() () {
} }; Fctor f; std::thread t1(f);
std::thread t3((Fctor())); std::thread t4{Fctor()};
|
一个仿函数类生成的对象,使用起来就像一个函数一样,比如上面的对象f
,当使用f()
时就调用operator()
运算符。所以也可以让它成为线程类的第一个参数,如果这个仿函数有参数,同样的可以写在线程类的后几个参数上。
而t2
之所以编译错误,是因为编译器并没有将Fctor()
解释为一个临时对象,而是将其解释为一个函数声明,编译器认为你声明了一个函数,这个函数不接受参数,同时返回一个Factor
对象。解决办法就是在Factor()
外包一层小括号()
,或者在调用std::thread
的构造函数时使用{}
,这是c++11
中的新的同意初始化语法。
但是,如果重载的operator()
运算符有参数,就不会发生上面的错误。
匿名函数
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| std::thread t1([](){ std::cout << "hello" << std::endl; });
std::thread t2([](std::string m){ std::cout << "hello " << m << std::endl; }, "world");
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std::function
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| class A{ public: void func1(){ }
void func2(int i){ } void func3(int i, int j){ } };
A a; std::function<void(void)> f1 = std::bind(&A::func1, &a); std::function<void(void)> f2 = std::bind(&A::func2, &a, 1); std::function<void(int)> f3 = std::bind(&A::func2, &a, std::placeholders::_1); std::function<void(int)> f4 = std::bind(&A::func3, &a, 1, std::placeholders::_1); std::function<void(int, int)> f5 = std::bind(&A::func3, &a, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
std::thread t1(f1); std::thread t2(f2); std::thread t3(f3, 1); std::thread t4(f4, 1); std::thread t5(f5, 1, 2);
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传值还是引用
先提出一个问题:如果线程入口函数的的参数是引用类型,在线程内部修改该变量,主线程的变量会改变吗?
代码如下:
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| #include <iostream> #include <thread> #include <string>
class Fctor { public: void operator() (std::string& msg) { msg = "wolrd"; } };
int main() { Fctor f; std::string m = "hello"; std::thread t1(f, m);
t1.join(); std::cout << m << std::endl; return 0; }
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事实上,该代码使用g++
编译会报错,而使用vs2015
并不会报错,但是子线程并没有成功改变外面的变量m
。
我是这么认为的:std::thread
类,内部也有若干个变量,当使用构造函数创建对象的时候,是将参数先赋值给这些变量,所以这些变量只是个副本,然后在线程启动并调用线程入口函数时,传递的参数只是这些副本,所以内部怎么操作都是改变副本,而不影响外面的变量。g++
可能是比较严格,这种写法可能会导致程序发生严重的错误,索性禁止了。
而如果可以想真正传引用,可以在调用线程类构造函数的时候,用std::ref()
包装一下。如下面修改后的代码:
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| std::thread t1(f, std::ref(m));
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然后vs
和g++
都可以成功编译,而且子线程可以修改外部变量的值。
当然这样并不好,多个线程同时修改同一个变量,会发生数据竞争。
同理,构造函数的第一个参数是可调用对象,默认情况下其实传递的还是一个副本。
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| #include <iostream> #include <thread> #include <string>
class A { public: void f(int x, char c) {} int g(double x) {return 0;} int operator()(int N) {return 0;} };
void foo(int x) {}
int main() { A a; std::thread t1(a, 6); std::thread t2(std::ref(a), 6); std::thread t3(A(), 6); std::thread t4(&A::f, a, 8, 'w'); std::thread t5(&A::f, &a, 8, 'w'); std::thread t6(std::move(a), 6); t1.join(); t2.join(); t3.join(); t4.join(); t5.join(); t6.join(); return 0; }
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对于线程t1
来说,内部调用的线程函数其实是一个副本,所以如果在函数内部修改了类成员,并不会影响到外面的对象。只有传递引用的时候才会修改。所以在这个时候就必须想清楚,到底是传值还是传引用!
线程对象只能移动不可复制
线程对象之间是不能复制的,只能移动,移动的意思是,将线程的所有权在std::thread
实例间进行转移。
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| void some_function(); void some_other_function(); std::thread t1(some_function);
std::thread t2 = std::move(t1); t1 = std::thread(some_other_function); std::thread t3; t3 = std::move(t2); t1 = std::move(t3);
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作者:StormZhu