当类成员包含“ std :: shared_ptr”时为什么会崩溃 <std::thread> “？

Question

我发现当类成员包含“ std :: shared_ptr”时，我的应用程序将崩溃。 例如：

#include <thread>
#include <memory>

class Derived {
public:
    Derived() {
        mThread = std::make_shared<std::thread>(&Derived::callback, this);
    }
    ~Derived() { }

    void callback() {}

    int add(int x, int y) { return x + y; }

private:
    std::shared_ptr<std::thread> mThread;
};

int main() {
    Derived * base = new Derived();
    delete base;
    return 0
}

我想知道为什么？

Answer 1

启动线程时，必须先加入或分离它们，然后才能调用线程的析构函数。 我建议在析构函数中执行此操作：

#include <thread>
#include <memory>

class Derived
{
public:
    Derived()
    {
        mThread = std::make_shared<std::thread>(&Derived::callback, this);
    }
    ~Derived()
    {
        if(mThread->joinable())
            mThread->join();
    }
    void callback() {}
    int add(int x, int y) { return x + y; }
private:
    std::shared_ptr<std::thread> mThread;
};

int main()
{
    Derived * base = new Derived();
    delete base;
    return 0;
}

顺便说一下，在您的示例中不必使用shared_ptr 。 您可以简单地定义线程变量：

thread mThread;

启动新线程：

mThread = std::thread(&Derived::callback, this);

并在需要时加入它：

mThread.join();

Answer 2

我认为您有一个设计缺陷，因为您在不保证Derived所有权的情况下对线程使用shared_ptr。

如snake_style所示，您应该加入线程。

我要争论的是，您应该按值将线程存储在类中，以保证Derived的生命周期：

#include <thread>
#include <memory>

class Derived {
 public:
    Derived() {
        mThread = std::thread(&Derived::callback, this);
}
~Derived() { 
        if (mThread.joinable())
              mThread.join();
}

    void callback() {}

    int add(int x, int y) { return x + y; }

private:
    std::thread mThread;
};

当“派生”被移动时，Dtor中的if语句可保护您免受错误行为的影响。

保证所有权的另一种方法是将Derived放入线程：

 thread = std::thread([d = Derived{}]() mutable { d.callback(); };

这会将线程变量移出类。

第三种解决方案是将Derived放在shared_ptr中，并使用shared_ptr的别名构造函数创建线程共享指针。 我没有解决这个问题，因为这可能太棘手了，您也可以将shared_ptr作为捕获内容放入lambda中。

Answer 3

如果要将线程存储在shared_ptr中，则最好使用带有共享线程的shared_ptr自定义删除器创建工厂函数。

#include <thread>
#include <memory>
#include <iostream>

template<typename... Args>
std::shared_ptr<std::thread> makeThread(Args&&... args)
{
    return std::shared_ptr<std::thread>(new std::thread(std::forward<Args>(args)...)
                                        , [](std::thread* t) { t->join(); delete t; });
}

void test(std::int32_t &v)
{
    for (int workload = 0; workload < 64; ++workload)
        ++v;
}

int main(int argc, char *argv[])
{  
    std::int32_t v = 0;
    auto sptr_thread = makeThread(test, std::ref(v));
    std::cout << "value before exiting: " << v << std::endl;

    return 0;
}

与std :: shared_ptr构造函数不同，std :: make_shared不允许自定义删除器。 我更喜欢工厂，因为不可能忘记加入线程