C++、线程和指针

C++, threads, and pointers

本文关键字：指针 线程 C++      更新时间：2023-10-16

我正在使用std：：thread来执行多个线程。 我将指向数组的指针作为参数传递，类似于：

my_type* rest[count];
//Fill rest array
std::thread(fnc, rest, count);

我似乎遇到的问题是，在此过程中的某个地方，"rest"中的指针值被损坏了。 我在调用 std：：thread 之前打印出指针值，并在函数中打印出 std：：thread 代表我调用的第一件事，并且值不匹配。 这似乎是相当随机的，有时它们会匹配，有时不会(当后者发生时，会产生段错误(。

我知道(从我能找到的关于这个主题的很少(std：：thread 复制了参数，我认为我的问题源于此，并且有一个特殊的函数 std：：ref(( 允许它传递引用，但没有一个特别提到指针。 我已经尝试了各种技术来尝试使用 std：：ref(( 传递这个数组，但我还没有解决这个问题。

我

是否正确认为这可能是我问题的原因，还是我吠错了树？

如果以某种方式(数组指针，而不是内容(进行转换，那么我会遇到问题。

是的，这正是发生的事情。

人们经常错误地说数组只是指针。事情的真相是，每当你声明一个接受数组的函数时：

void foo(int x[10]);

声明被"调整"，以便参数是一个指针：

void foo(int *x); // C++ can't tell the difference between this and the first declaration

当你调用函数时：

int x[10];
foo(x);

有一个隐式转换等效于以下内容：

int x[10];
int *tmp = &x[0];
foo(tmp);

因此，发生的情况是，您有一个内存块，其中包含指向长寿命对象的指针：

my_type *rest[count] = {new my_type, new my_type, new my_type};

将指向该内存块的指针传递给线程：

thread(fnc, &rest[0], count);

然后，当函数返回时rest超出范围，并且该内存块不再有效。

然后线程跟随指向内存块的指针并读取垃圾。如果碰巧它确实读取了正确的数组内容，那么它可以很好地访问长期存在的对象。问题是从损坏的内存块中获取指向长期存在的对象的指针，rest曾经位于堆栈上。

有没有办法抑制这种行为？

在大多数情况下，唯一有意义的事情是不使用原始数组作为函数参数。您可以将原始数组包装在结构中并获得明智的行为：

struct int_array {
  int x[10];
};
void foo(int_array x);
int main() {
  int_array x = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  foo(x); // the array is copied rather than getting strangely converted
}

这几乎正是std::array所做的，所以你最好使用它。

如果您不想要数组的副本，则可以引用该数组：

int foo(int (&x)[10]);

这为您提供了与背后用int foo(int x[10]); foo(x);完成的奇怪"调整"和隐式转换基本相同的行为。这样做的好处是它是显式的，并且可以对数组的大小进行类型检查。也就是说，由于"调整"，以下内容不会导致编译器错误：

int foo(int x[10]);
int x[3];
foo(x);

而这将：

int foo(int (&x)[10]);
int x[3];
foo(x); // the implicit conversion to &x[0] does not get happen when the function takes a reference to array

为了了解代码的风险，请尝试执行以下命令：

#include <thread>
#include <iostream>
void f() { std::cout << "hello" << std::endl; }
int main()
{
    {
        auto t = std::thread(f);
        std::cout << "0" << std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(200));
        std::cout << "1" << std::endl;
    }
    std::cout << "2" << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(400));
    std::cout << "3" << std::endl;
}

您将看到2，3永远不会输出，因为应用程序已终止。

事实上，它更微妙，因为在我的样本中，我已经将线程移动到t .类似于原始示例并且未将线程分配给任何变量，没有提前终止，但"hello"永远不会输出。(可能有一个优化来消除临时的，因为它从未被使用过;它只是在可加入之前被摧毁了;或者谁知道呢......

相关文章：