vs2019 cpp20 规范的线程头文件 <thread> 注释并探讨两个问题

本文主要是介绍vs2019 cpp20 规范的线程头文件 <thread> 注释并探讨两个问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

(1)学习线程,与学习其它容器一样,要多读 STL 库的源码。很多知识就显然而然的明白了。也不用死记硬背一些结论。上面上传了一份注释了一下的 源码。主要是补充泛型推导与函数调用链。基于注释后的源码探讨几个知识点。 STL 库的多线程,从语言上支持多线程编程,屏蔽了操作系统上的内核函数差异。
(2)结论一 : 能作为线程中的函数执行,该函数的形参应是值传递,或者是右值引用;不能是左值引用,否则编译不通过。举例如下图:

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函数形参是左值引用则直接报错:

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(3) 为什么会如此呢?这要从 STL 库的源码开始。虽然我理解的不深,欢迎一起探讨。首先看下 thread 类的数据结构:

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接着要看看 thread 的构造函数:

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接着进入 STL 中的源码:

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接着看下在 thread 里是如何处理传递给待执行函数的实参的。从上图也可以看出,STL 用 tuple 元组来存储实参,但先用 decay_t 模板对实参的类型进行了处理。 decay 英文意思是衰减,消退,在代码里的含义,结合其定义,就是去除实参类型上的各种修饰符,只保留关于实参的最基本的类型(这就导致了实参向形参的值传递),decay_t 的定义如下(c++ 学习的难点就在于泛型推导,语法规则不多,但运用语法自洽的编写大型的具有功能的程序段,就难了):

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decay 需要的其它模板定义:

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以及:

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所以可见,在 thread 中构建的 tuple 元组,将只包含最基本的不含引用 ,const ,volatile 等修饰符的类型。
接着在这一行代码里构建元组,并用实参对其初始化,并用独占智能指针指向这个新创建的 tuple 元组,其实这个元组就是将来线程执行时 的形参值,这些也作为函数中的局部变量的形参在内存中的位置。所以可以得出结论,线程中的函数,其形参是独一无二的,与 main 函数中创建线程时传递的实参没有任何关系。但 线程中待执行函数的形参,虽已生成数据,但这些形参无名,只有地址。其符合右值引用的定义与值传递的定义,但唯独不符合左值引用的定义。左值引用要求引用的值已经有名称,可是 tuple 中这些新生成的数据,留给将来待执行函数的形参使用,还不具有名字。用左值引用引用这些数据是非法的。这就要求待执行的函数形参应该如何写,应符合相关语法语义的格式。这符合我们以前学习的知识。

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下面给出 _Get_invoke ,该函数很简单,就是给出线程中待执行函数的起始地址:

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接着附上关于 全局 invoke 的源码与注释,很长,仅供参考。咱们还是要结合源代码,图片只是示意:

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以及其它辅助理解的注释:

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以及:

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至此,咱们基本清楚了线程中待执行函数的启动流程,准备过程,以及函数形参是如何产生的。谢谢阅读。

(4)接着谈下第二个知识点:涉及线程中待执行函数的形参的生存周期。显然,函数形参的生存周期可能很长,是伴随线程存在,伴随其函数存在的。但这些形参数据是在 thread 这个类的构造函数执行时分配到内存的。显然独占指针 _Decay_copied 指向的存储形参数据的 tuple 元组,不应随着 _Decay_copied 这个智能指针的生存周期结束而到期。这是从以下代码发现出来的:

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以下给出独占指针的相关成员函数的定义:

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谢谢阅读。剩余的 join ,detach 结合源码就好理解了。很短的源代码。

这篇关于vs2019 cpp20 规范的线程头文件 <thread> 注释并探讨两个问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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