为啥函数的 dtors 被调用两次（多次），当作为函数的参数传递给线程时？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥函数的 dtors 被调用两次（多次），当作为函数的参数传递给线程时？

【英文标题】：Why dtors of functors called twice (multitimes), when passed to a thread as the argument for Function?为什么函数的 dtors 被调用两次（多次），当作为函数的参数传递给线程时？

【发布时间】：2015-01-03 22:45:21

【问题描述】：

由于以下示例，我有这个问题：

#include <utility>
#include <thread>
#include <iostream>

typedef struct foo
    foo() = default;
    void operator()(int i) const 
    ~foo()std::cout<<"dtor\n";
 foo;

typedef struct bar
    bar() = default;
    bar(const bar&) std::cout<<"copy\n";
    bar(bar&&) std::cout<<"move\n";
    void operator()(const foo& f, int k) const f(k);
    ~bar()std::cout<<"bar\n";
 bar;

int main()
    foo f_1, f_2;
    bar b_1, b_2;
    int i(0), j(0);
    while(i++!=2)
            std::thread t(b_1, std::cref(f_1), i);
            b_2(f_2, j);
            t.join();
    
    int dummy(0);
    std::cin >> dummy;

产生（gcc 和 clang 给出相同的结果）

copy
move
bar
bar
copy
move
bar
bar
0
bar
bar
dtor
dtor

，其中 0 是用户输入。

所以 bar 的 dtor——Function 的参数——在胎面完成其工作后（每次迭代）被调用两次。我不明白的是，为什么两次而不是一次（用于制作副本）？

另外，如果仿函数本身持有不可复制的资源或复制成本很高，是否可以避免复制？

谢谢！

更新 它不一定是原始问题的两倍，请参阅下面的 Praetorian 的回答，其中涉及 3 次 dtor 呼叫和 2 次移动。

【参考方案1】：

您将左值 (b_1) 传递给 std::thread 构造函数，因此它将复制该参数。我已经修改了您的示例，以便更容易理解正在发生的事情。请注意，while 条件已更改为只执行一次。

typedef struct foo
    foo() = default;
    void operator()(int i) const 
//    ~foo()std::cout<<"dtor\n";
 foo;

typedef struct bar
    bar()           std::cout<<"bar      " << this << '\n';
    bar(const bar&) std::cout<<"bar copy " << this << '\n';
    bar(bar&&)      std::cout<<"bar move " << this << '\n';
    void operator()(const foo& f, int k) const f(k);
    ~bar()          std::cout<<"~bar     " << this << '\n';
 bar;

int main()
    foo f_1, f_2;
    bar b_1, b_2;
    int i(0), j(0);
    while(i++!=1)
            std::cout << "---- 1 ----\n";
            std::thread t(b_1, std::cref(f_1), i);
            std::cout << "---- 2 ----\n";
            b_2(f_2, j);
            t.join();
            std::cout << "---- 3 ----\n";
    

在gcc this produces the output（注释是我的）

bar      0x7fffbcc2156c   // b_1 constructed
bar      0x7fffbcc2156d   // b_2 constructed
---- 1 ----
bar copy 0x7fffbcc21580   // std::thread ctor makes copy of b_1
bar move 0x162a038        // that copy is moved by std::thread impl
~bar     0x7fffbcc21580   // moved from object is destructed
---- 2 ----
~bar     0x162a038        // bar object owned by thread instance is destroyed
---- 3 ----
~bar     0x7fffbcc2156d   // b_2 is destroyed
~bar     0x7fffbcc2156c   // b_1 is destroyed

output from clang 是相同的。

如果您想避免该副本，有几个不同的选项。您可以将b_1 实例包装在std::reference_wrapper 中，然后再将其传递给std::thread。

std::thread t(std::cref(b_1), std::cref(f_1), i);

Live demo

或者您可以允许std::thread 构造函数移动b_1 实例。

std::thread t(std::move(b_1), std::cref(f_1), i);

Live demo。在这种情况下，您将产生由 std::thread 实现执行的内部移动构造。

【讨论】：

非常感谢@Praetorian。只是一个简短的说明：似乎在我的 gcc（Cygwin 端口 4.8.3）中只调用了 1 次移动和 2 次 dtors 调用，也类似于 clang 的行为。

@CloudyTrees 这是一个错误，我不小心将-fno-elide-constructors 传递给了 gcc，这导致了额外的移动构造。