可以安全地使用线程中较早构造的对象

Question

假设我的代码如下：

struct Foo {
  Foo() : x(10) {}
  int x_;
}

void WillRunInThread(const Foo* f) {
  cout << "f.x_ is: " << f->x_ << endl;
}

struct Baz {
  Baz() : foo_(), t_(&WillRunInThread, &foo_) {}
  Foo foo_;
  std::thread t_;
}

int main(int argc, char** argv) {
  Baz b;
  b.t_.join();
}

我保证WillRunInThread会打印 10 个吗？我已经看到一些 StackOverflow 答案表明这是安全的。但是，我不确定情况是否如此。具体来说，我认为存在以下两种可能性，这两种可能性都会产生问题：

1. Foo.x_可以在t_启动时存储在寄存器中。
2. 编译器可以重新排序一些指令。而C ++保证foo_将出现前被修建t_，这只是在同一个线程。例如，编译器可以自由地重新排序foo_.x_until after的初始化t_。

我没有看到std::thread的构造函数作为任何类型的内存栅栏来防止上述两个问题的迹象。但是，我经常看到像上面这样的代码，这让我觉得我错过了一些东西。任何澄清将不胜感激。

Answer 1

从实现细节的角度考虑“这个变量可能存储在寄存器中”或“编译器可能想要重新排序这些指令”是错误的。坚持标准告诉你的。

线程启动时有一个同步点（C++17 [thread.thread.constr]/6）：

构造函数调用的完成与 的副本调用的开始同步f。

“A 与 B 同步”意味着在 A 之前（在 A 的线程中）完成的所有副作用将对 B 之后（在 B 的线程中）运行的所有代码可见。见 [intro.races]/9-12。

特别是，如果线程 1 使用std::thread构造函数启动一个线程，并且线程 2 是启动的线程并且它的初始函数是f，那么 内部的任何代码f，或从 调用的函数内部f，将看到由线程 1 引起的所有副作用在执行std::thread构造函数之前。

由于 的初始化foo_.x_在 的初始化之前进行t_，因此新线程将读取值 10。