构造std::thread对象过程详解

Question

我对构造std::thread对象的细节很感兴趣（并对此感到困惑）。根据cppreference，线程函数和所有参数都被值复制到一些线程可访问的存储中，然后调用。

1）这个线程可访问的存储究竟是什么？是不是语义上等同于某种线程本地存储，在线程函数返回后销毁变量？

2) 传递给线程函数时参数的值类别是什么？cppreference 上的描述表明它们作为左值传递（无论如何它们都被赋予了名称）。我对 GCC 和 clang 的测试似乎表明相反，即 r 值。具体来说，以下代码无法编译：

void f(int& a) {
  std::cout << ++a << '\n';
}

int main() {
    std::thread t(&f, 1);
    t.join();
    return 0;
}

如果我们f改为

void f(int&& a) {
  std::cout << ++a << '\n';
}

int main() {
    std::thread t(&f, 1);
    t.join();
    return 0;
}

那么，标准对此有何看法？

Answer 1

1) 这个“线程可访问存储”文本位在标准中没有直接表示。该标准只是简单地说该函数是用 获得的参数调用的decay_copy。

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2）如果你decay_copy仔细研究，你会发现它是按值返回的（因为它的返回类型是std::decaysomething）。因此，该函数f是使用右值参数（实际上是纯右值参数）调用的。

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如果要传递左值（引用），可以使用std::ref和std::cref来包装它们。

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确切的引用，C++11 30.3.1.2/4：

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作用：构造一个类型为 的对象thread。新的执行线程通过在构造线程中评估INVOKE(DECAY_COPY ( std::forward<F>(f)), DECAY_COPY (std::forward<Args>(args))...)对\n 的调用来 执行。DECAY_COPY此调用的任何返回值都将被忽略。[注意：这意味着调用 \n 副本时未抛出的任何异常都f将在构造线程中抛出，而不是在新线程中抛出。\xe2\x80\x94end note ] 如果\n 的调用 INVOKE(DECAY_COPY ( std::forward<F>(f)), DECAY_COPY (std::forward<Args>(args))...)因未捕获的异常而终止\n，std::terminate则应调用。

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DECAY_COPY30.2.6/1 中定义：

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本条款中的多个地方DECAY_COPY(x)使用了该操作。所有这些使用都意味着调用函数 decay_copy(x)并使用结果，其中decay_copy定义如下：

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template <class T> typename decay<T>::type decay_copy(T&& v)\n{ return std::forward<T>(v); }\n

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INVOKE在 20.8.2 中定义的方式与 cppreference 在您提供的链接中描述调用的方式几乎相同。

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