c++ - 子类化 std::thread:构造函数中可变参数模板函数的问题

Question

我正在尝试对 std::thread 进行子类化，以便在调用者传入函数之前在新线程上执行子类的成员函数。类似于以下无效代码:

#include <thread>
#include <utility>

class MyThread : public std::thread {
    template<class Func, class... Args>
    void start(Func&& func, Args&&... args) {
        ... // Useful, thread-specific action
        func(args...);
    }
public:
    template<class Func, class... Args>
    MyThread(Func&& func, Args&&... args)
        : std::thread{[=]{start(std::forward<Func>(func),
                std::forward<Args>(args)...);}} {
    }
};

g++ -std=c++11 上述代码存在以下问题:

MyThread.h: In lambda function:
MyThread.h:ii:jj: error: parameter packs not expanded with '...':
                   std::forward<Args>(args)...);}}
                                      ^

我在初始化列表中尝试了十几种不同的变体，但都无济于事。

我怎样才能做我想做的事？

Answer 1

我之前做这个的时候最大的困难是获取std::thread的所有行为。它的构造函数不仅可以接受一个指向自由函数的指针，还可以接受一个类方法指针，然后是该类的一个对象作为第一个参数。有许多变体:类方法、类函数对象数据成员、类类型的对象与指向对象的指针等。

这是针对 C++14 的:

class MyThread : public std::thread {
    void prolog() const { std::cout << "prolog\n"; }

 public:
    template <typename... ArgTypes>
    MyThread(ArgTypes&&... args) :
        std::thread(
            [this, bfunc = std::bind(std::forward<ArgTypes>(args)...)]
            () mutable {
                prolog();
                bfunc();
            })
    { }
};

如果将 prolog 代码放在 lambda 中并且它不调用类方法，则不需要捕获 this。

对于 C++11，由于缺少捕获初始值设定项，需要进行一个小改动，因此绑定(bind)必须作为参数传递给 std::thread:

std::thread(
    [this]
    (decltype(std::bind(std::forward<ArgTypes>(args)...))&& bfunc) mutable {
        prolog();
        bfunc();
    }, std::bind(std::forward<ArgTypes>(args)...))

下面是一个同样练习std::thread类成员形式的测试程序:

int main()
{
    auto x = MyThread([](){ std::cout << "lambda\n"; });
    x.join();

    struct mystruct {
        void func() { std::cout << "mystruct::func\n"; }
    } obj;
    auto y = MyThread(&mystruct::func, &obj);
    y.join();

    return 0;
}

我还没有检查过，但我有点担心 this 的捕获，在其他解决方案中也看到，在某些情况下并不安全。考虑对象何时是移动的右值，如 std::thread t = MyThread(args)。我认为 MyThread 对象会在它创建的线程使用完它之前消失。 “线程”将被移动到一个新对象中并仍在运行，但捕获的 this 指针将指向一个现在过时的对象。

我认为您需要确保您的构造函数不会返回，直到您的新线程使用完所有对类或类成员的引用或指针。如果可能，按值(value)捕获会有所帮助。或者 prolog() 可能是一个静态类方法。