C ++ 11 std :: thread和虛函數綁定

Question

我遇到了一個奇怪的C ++代碼行為，不確定它是編譯器錯誤還是我的代碼的未定義/未指定的行為。 這是代碼：

#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <thread>

struct Parent {
    std::thread t;

    static void entry(Parent* p) {
        p->init();
        p->fini();
    }

    virtual ~Parent() { t.join(); }

    void start() { t = std::thread{entry, this}; }

    virtual void init() { std::cout << "Parent::init()" << std::endl; }
    virtual void fini() { std::cout << "Parent::fini()" << std::endl; }
};

struct Child : public Parent {
    virtual void init() override { std::cout << "Child::init()" << std::endl; }
    virtual void fini() override { std::cout << "Child::fini()" << std::endl; }
};

int main() {
    Child c;

    c.start();
    sleep(1); // <========== here is it

    return 0;
}

代碼的輸出如下，這並不奇怪：

Child::init()
Child::fini()

但是，如果函數調用“sleep（1）”被注釋掉，輸出將是：

Parent::init()
Parent::~fini()

在Ubuntu 15.04上測試，gcc-4.9.2和clang-3.6.0都表現出相同的行為。 編譯器選項：

g++/clang++ test.cpp -std=c++11 -pthread

它看起來像一個競爭條件（vtable在線程開始之前沒有完全構造）。 這段代碼是不正確的嗎？ 編譯器錯誤？ 或者它應該是這樣的？

Answer 1

“線程使用子對象，但子對象在連接線程之前被銷毀（因為僅在子對象的銷毀開始后才進行連接）。

Child對象在main結束時被銷毀。 Child析構函數被執行，並有效地調用Parent析構函數，其中Parent基（沒有這樣）和數據成員（線程對象）被銷毀。 當析構函數被調用到基類鏈時，對象的動態類型會在構造期間以相反的順序改變，因此此時對象的類型是Parent 。

線程函數中的虛擬調用可以在Child析構函數調用之前，重疊或之后發生，並且在重疊的情況下，有一個線程訪問由另一個線程更改的存儲（實際上是vtable指針）。 所以這是未定義的行為。

Answer 2

這是常見的設計問題; 你試圖做的是一個經典的反模式。

Parent不能同時是一個線程管理器，啟動一個線程並等待線程終止：

virtual ~Parent() { t.join(); }

void start() { t = std::thread{entry, this}; }

還有一個線程對象：

virtual void init() { std::cout << "Parent::init()" << std::endl; }
virtual void fini() { std::cout << "Parent::fini()" << std::endl; }

這是兩個截然不同的概念，具有嚴格不兼容的規范。

（並且線程對象通常沒用。）