std::thread，类构造函数和析构函数

Posted 2023-02-22

【中文标题】std::thread，类构造函数和析构函数

【英文标题】：std::thread, class constructor and destructor

【发布时间】：2012-10-19 22:57:13

【问题描述】：

在 C++11 中测试线程时，我创建了以下示例：

#include <iostream>
#include <thread>

class Foo 
public:
    Foo(void) 
        std::cout << "Constructor called: " << this << std::endl;
    
    ~Foo(void) 
        std::cout << "Destructor called: " << this << std::endl;
    
    void operator()() const 
        std::cout << "Operatior called: " << this << std::endl;
    
;

void test_normal(void) 
    std::cout << "====> Standard example:" << std::endl;
    Foo f;


void test_thread(void) 
    std::cout << "====> Thread example:" << std::endl;
    Foo f;
    std::thread t(f);
    t.detach();



int main(int argc, char **argv) 

    test_normal();
    test_thread();

    for(;;);

打印以下内容：

为什么要为线程调用 6 次析构函数？为什么线程会报告不同的内存位置？

编辑 添加移动和复制构造函数输出时：

【参考方案1】：

函数对象将被移动或复制。您没有在输出中考虑任何这些。

【参考方案2】：

添加一个复制构造函数并将构造函数移动到您的类。

Foo(Foo const&)  std::cout << "Copy Constructor called: " << this << std::endl; 
Foo(Foo&&)  std::cout << "Move Constructor called: " << this << std::endl; 

现在，如果您运行 code，输出（在 gcc 4.7.2 上）如下所示：

====> Standard example:
Constructor called: 0xbff696ff
Destructor called: 0xbff696ff
====> Thread example:
Constructor called: 0xbff696ff
Copy Constructor called: 0xbff696cf
Move Constructor called: 0x93a8dfc
Destructor called: 0xbff696cf
Destructor called: 0xbff696ff
Operator called: 0x93a8dfc
Destructor called: 0x93a8dfc

如您所见，对析构函数的调用次数与对各种构造函数的调用次数相匹配。

我怀疑 gcc 设法省略了一些 MSVC 似乎正在进行的复制/移动构造调用，因此对析构函数的调用比您的示例要少。

---

此外，您可以通过std::move将Foo 对象传递给线程构造函数来完全避免复制构造。

在test_thread中将线程构造线改为

std::thread t(std::move(f));

现在输出如下所示：

====> Standard example:
Constructor called: 0xbfc23e2f
Destructor called: 0xbfc23e2f
====> Thread example:
Constructor called: 0xbfc23e2f
Move Constructor called: 0xbfc23dff
Move Constructor called: 0x9185dfc
Destructor called: 0xbfc23dff
Destructor called: 0xbfc23e2f
Operator called: 0x9185dfc
Destructor called: 0x9185dfc

【讨论】：

我明白了。我现在将我的输出添加到帖子中。看起来我有 3 个额外的移动构造函数调用。这和编译器有关吗？

当你创建Foo对象时会有一个构造调用，当你将它传递给线程构造函数时会有一个复制构造调用。其余的是与实现相关的。

【参考方案3】：

因为您的 Foo 在堆栈上，而不是在堆上。这意味着您在 test_thread 中分配一个新的，然后在您调用 std::thread(f) 并再次在 thread(f) 中复制它。

您需要创建一个指针以在堆上分配，并传递它以便每次都不会复制对象，使用堆（新）分配它。

【讨论】：

我不确定我是否理解。我以为它只会被复制一次？

将值传递给线程构造函数时复制，线程构造函数将其复制到基中。这意味着您将首先删除 test_thread 和 test_normal 中的副本，然后是线程构造函数中的副本，然后是线程本身中的副本。

我了解线程测试中的两个销毁调用。但是还有4个？？

您的类没有正确的复制或移动构造函数。您会看到额外的，因为有些来自普通的 foo，实际上您首先有一个构造函数，然后是一个副本，然后是一个移动。那是 3。基本输出至少还有 1 个。

【参考方案4】：

编译器会添加默认的移动和复制构造函数，如果你自己不做，检查一下

https://ideone.com/wvctrl

#include <iostream>
#include <thread>

class Foo 
public:
    Foo(Foo&& f) 
        std::cout << "Constructor Foo&& called: " << this << std::endl;
    
    Foo(const Foo& f) 
        std::cout << "Constructor const Foo& called: " << this << std::endl;
    
    Foo(void) 
        std::cout << "Constructor called: " << this << std::endl;
    
    ~Foo(void) 
        std::cout << "Destructor called: " << this << std::endl;
    
    void operator()() const 
        std::cout << "Operatior called: " << this << std::endl;
    
;

void test_normal(void) 
    std::cout << "====> Standard example:" << std::endl;
    Foo f;


void test_thread(void) 
    std::cout << "====> Thread example:" << std::endl;
    Foo f;
    std::thread t(f);
    t.detach();



int main(int argc, char **argv) 

    test_normal();
    test_thread();

    for(;;);

它表明所有 ctors 都与 dtors 配对。

同时查看这个 SO：

Rule-of-Three becomes Rule-of-Five with C++11?