Передача объекта по ссылке на std:: thread в С++ 11

Почему вы не можете передавать объект по ссылке при создании std::thread?

Например, следующий снипп дает ошибку компиляции:

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

static void SimpleThread(int& a)  // compile error
//static void SimpleThread(int a)     // OK
{
    cout << __PRETTY_FUNCTION__ << ":" << a << endl;
}

int main()
{
    int a = 6;

    auto thread1 = std::thread(SimpleThread, a);

    thread1.join();
    return 0;
}

Ошибка:

In file included from /usr/include/c++/4.8/thread:39:0,
                 from ./std_thread_refs.cpp:5:
/usr/include/c++/4.8/functional: In instantiation of ‘struct std::_Bind_simple<void (*(int))(int&)>’:
/usr/include/c++/4.8/thread:137:47:   required from ‘std::thread::thread(_Callable&&, _Args&& ...) [with _Callable = void (&)(int&); _Args = {int&}]’
./std_thread_refs.cpp:19:47:   required from here
/usr/include/c++/4.8/functional:1697:61: error: no type named ‘type’ in ‘class std::result_of<void (*(int))(int&)>’
       typedef typename result_of<_Callable(_Args...)>::type result_type;
                                                             ^
/usr/include/c++/4.8/functional:1727:9: error: no type named ‘type’ in ‘class std::result_of<void (*(int))(int&)>’
         _M_invoke(_Index_tuple<_Indices...>)
         ^

Я перешел на передачу указателя, но есть ли более эффективная работа?

Ответы

Ответ 1

Явно инициализируйте поток с помощью reference_wrapper, используя std::ref:

auto thread1 = std::thread(SimpleThread, std::ref(a));

(или std::cref вместо std::ref, в зависимости от ситуации). По заметкам из cppreference на std:thread:

Аргументы функции потока перемещаются или копируются по значению. Если в функцию потока необходимо передать ссылочный аргумент, его необходимо обернуть (например, с помощью std::ref или std::cref).

Ответ 2

Исходя из этого комментария, в этом ответе уточняется причина, по которой аргументы по умолчанию не передаются по ссылке на функцию потока.

Рассмотрим следующую функцию SimpleThread():

void SimpleThread(int& i) {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds{1});
    i = 0;
}

Теперь представьте, что произойдет, если следующий код скомпилирован (он не компилируется):

int main()
{
    {
        int a;
        std::thread th(SimpleThread, a);
        th.detach();
    }
    // "a" is out of scope
    // at this point the thread may be still running
    // ...
}

Аргумент a будет передан по ссылке на SimpleThread(). Поток, возможно, все еще спит в функции SimpleThread() после того, как переменная a уже вышла из области видимости и ее время жизни закончилось. Если это так, то i в SimpleThread() фактически будет висячей ссылкой, а присваивание i = 0 приведет к неопределенному поведению.

Оборачивая ссылочные аргументы шаблоном класса std::reference_wrapper (используя шаблоны функций std::ref и std::cref), вы явно выражаете свои намерения.

Ответ 3

Я должен сказать, что std :: ref не чередует время жизни исходного объекта https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/reference_wrapper. Также он не копирует и не перемещает оригинальный объект. Кроме того, благодаря предложенной "возможной реализации" вы можете передать указатель на исходный объект в качестве аргумента. И вы получите то же поведение, что и std :: ref. Поэтому я до сих пор не вижу удобных рассуждений о том, почему стандарт C++ не поддерживает ссылки в аргументах std :: thread.