C++11多线程异常

分手后的思念是犯贱 2022-07-14 09:39 240阅读 0赞

一旦开始了线程，需要显示决定要等待线程函数完成或分离它自行完成。如果detach（）线程不等待，你要确保通过线程访问的数据是有效的，直至该线程完成为止，例如线程函数持有局部变量的指针或引用，且当主函数退出的时候线程未完成，就会出错，线程函数就会访问一个已被销毁的变量，解决方法是数据私有化。join()背后的含义有两层，一是等待子线程执行完毕，避免主线程先完成，从而导致子线程终止，二是join()会清理与子线程相关联的存储器，这样std::thread对象不再与子线程相关联，这就意味着你只能对一个给定线程调用一次join()，一旦调用了join()，此std::thread对象不再是可连接的，并且joinable()将返回false。

struct func
    {
    	int &i;
    	func(int& i_):i(i_){}
    	void operator()
    	{
    		for(unsigned int j=0;j<1000;j++)
    			do_something(i);             //可能会访问悬空引用
    	}
    };
    void main()
    {
    	int some_local_state=0;
    	func my_func(some_local_state);
    	std::thread my_thread(my_func);
    	my_thread.detach();                           //不等待线程完成，可能新的线程仍在运行
    }

如果打算等待该线程，就需要仔细选择在代码那个位置调用join()，如果在线程开始调用后，join()之前引发了异常，对join()的调用就会跳过。为了避免程序在引发异常的时候被终止，还需要在存在异常时调用join()。

struct func;
    void main()
    {
    	int some_local_state=0;
    	func my_func(some_local_state);
    	std::thread t(my_func);
    	try
    	{
    		do_somthing_in_current_thread();
    	}
    	catch(...)
    	{
    		t.join();
    		throw;
    	}
    	t.join();
    }

使用try/catch块很罗嗦，而且容易将作用域弄乱，所以并不是一个理想方案。如果确保线程必须在函数退出前完成是很重要的，无论是因为它具有对其他局部变量的引用还是任何其他原因，那么确保这是所有可能退出路径的情况很重要，无论正常还是异常，希望提供一个简单明了的机制。这种做法之一是使用标准的资源获取初始化，并提供一个类，在它析构函数中进行join()。

class thread_guard
    {
    	std::thread t;
    public:
    	explicit thread_guard(std::thread &t_):t(t_){}
    	~thread_guard()
    	{
    		if(t.joinable())                          //1
    		{
    			t.join();                         //2
    		}
    	}
    	thread_guard(thread_guard const&)=delete;         //3
    	thread_guard& operator=(thread_guard const&)=delete;
    }
    struct func;
    void main()
    {
    	int some_local_state=0;
    	func my_func(some_local_state);
    	std::thread my_thread(my_func);
    	thread_guard g(t);
    
    	do_something_in_current_thread();                //4              
    }

在主线程执行到末尾4时，局部变量会按照构造函数的逆序销毁，因此g首先被销毁，并且析构函数2中线程被结合，即便4中引发异常的情况下也会发生。拷贝构造函数和拷贝赋值运算法被禁止，以确保它们不会被编译器自动生成，复制或赋值这样一个对象时比较危险的，因为它们可能比它要结合的线程的作用域存在的更久。