std::thread 线程在对象中分离，它何时终止？

Posted 2023-02-22

【中文标题】std::thread 线程在对象中分离，它何时终止？

【英文标题】：std::thread thread spun off in object, when does it terminate?

【发布时间】：2016-10-19 17:43:59

【问题描述】：

如果我在Bar 的构造函数中拆分std::thread，它什么时候停止运行？当Bar 实例被破坏时，它是否保证停止？

class Bar 

public:

Bar() : thread(&Bar:foo, this) 


...

void foo() 
  while (true) //do stuff//



private:
  std::thread thread;

;

---

编辑：如何正确终止析构函数中的std::thread？

【问题讨论】：

见***.com/a/13984169/12711

@kfsone 感谢您的评论。您能否详细说明一下哪个未定义的行为线程（&Bar::foo, this）依赖于

@user695652，在构造函数的初始化列表中传递this（或对象成员）通常很危险。您的对象仅包含线程，因此在此示例中没有任何危害，但如果它有更多字段，您应该注意您的线程可能在对象完全构造之前开始执行。

【参考方案1】：

如果我在 Bar 的构造函数中剥离一个 std::thread 什么时候做 停止运行？

只要线程执行您提供的可调用对象，线程就会运行，或者程序终止。

Bar 实例被破坏时是否保证停止？

没有。为了保证这一点，在Bar析构函数中调用std::thread::join。

实际上，如果您在Bar::~Bar 之前没有调用thread::join 或thread::detach，那么您的应用程序将通过自动调用std::terminate 来终止。所以您必须致电join（首选）或detach（不太推荐）。

您还想在对象析构函数上调用therad::join，因为如果在您的线程正在处理该对象时对象被破坏，则生成的线程依赖于对象是活动的 - 您是使用破坏的对象，您的代码中将有未定义的行为。

【讨论】：

感谢您的回答。我不明白最后一部分“如果你没有调用 thread::join 或 thread::detach”，那么在我上面的例子中，线程会发生什么？

如果你不调用thread::join或thread::detach 并且线程的析构函数开始运行——整个应用程序终止。

嗯，有点。 “崩溃”是操作系统实际杀死您的进程的时间。在这里，程序本身退出。当然，标准并没有真正定义术语“崩溃”

我明白了，虽然我仍然不明白如何在析构函数中正确终止我的线程，但由于我的线程在无限循环中运行，yield 不会起作用。

@user695652：从线程外部终止线程是危险的（例如，另一个线程通常不容易或不可能知道线程是否持有互斥锁），因此被广泛接受的方式终止线程是以某种方式发出信号退出。您的线程的工作循环可能类似于while (!exit_thread) ... 而不是while (true) ...。 exit_thread 将是一些对象或函数，可用于告诉线程（以线程安全的方式）它应该清理并退出。

【参考方案2】：

简短回答：是和否。是的，线程结束，但不是通过通常的方式（杀死线程），而是通过主线程由于std::terminate 调用而退出。

长答案：只有在底层函数 (thread) 执行完毕后才能安全地销毁线程。这可以通过两种方式完成

调用join()，等待线程完成（在你的情况下，永远不会） 调用detach()，将线程与主线程分离（在这种情况下，线程将在主线程关闭时结束 - 当程序终止时）。

如果在所有those conditions 都不适用的情况下调用析构函数，则调用std::terminate：

它是默认构造的

它被移出

join() 已被调用

detach() 已被调用

【参考方案3】：

C++ 线程工具不包含用于终止线程的内置机制。相反，您必须自己决定：a）一种机制来通知线程它应该终止，b）当进程终止并且操作系统只是停止运行它的线程时，您不关心线程在操作中被中止更多。

std::thread 对象不是线程本身，而是一个包含线程描述符/句柄的不透明对象，因此理论上它可以在不影响线程的情况下被销毁，并且有支持和反对自动终止线程的论据本身。相反，作为一种折衷方案，它是为了在线程保持运行和连接状态时销毁 std::thread 对象会导致应用程序终止。

因此，在它的析构函数中有这样的代码：

~thread() 
    if (this->joinable())
        std::terminate(...);

这是一个使用简单原子变量并在线程中检查它的示例。对于更复杂的情况，您可能需要考虑使用condition_variable 或其他更复杂的信号机制。

#include <thread>
#include <atomic>
#include <chrono>
#include <iostream>

class S 
    std::atomic<bool> running_;
    std::thread thread_;
public:
    S() : running_(true), thread_([this] ()  work(); ) 
    void cancel()  running_ = false; 
    ~S() 
        if ( running_ )
            cancel();
        if ( thread_.joinable() )
            thread_.join();
    
private:
    void work() 
        while ( running_ ) 
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
            std::cout << "tick ...\n";
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
            std::cout << "... tock\n";
        
        std::cout << "!running\n";
    
;

int main()

    std::cout << "main()\n";
    
        S s;
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(2750));
        std::cout << "end of main, should see a tock and then end\n";
    
    std::cout << "finished\n";

现场演示：http://coliru.stacked-crooked.com/a/3b179f0f9f8bc2e1