我可以返回std::thread吗？

Question

从函数返回std::thread是否安全？

例如

std::thread getWindowThread(std::function<void()> f){
    std::thread t(f);
    return t;
}

std::function<void()> func = [](){};
std::thread winT = getWindowThread(func);
winT.join();

- vedika seth

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是的，这段代码有明确定义的行为，并且按照您的预期工作。您是否有任何怀疑的原因？ - walnut

Answer 1

是的，只要函数的返回值用于初始化或分配给另一个std::thread对象，它就是安全的。

std::thread析构函数的唯一前提条件是joinable()为false：

[thread.thread.destr]

~thread();
    作用：如果 joinable()，则调用 terminate()。否则，没有任何影响。

要使线程可 joinable()，线程必须具有不等于值初始化 ID 的 ID：

[thread.thread.member]

bool joinable() const noexcept;
    返回: get_­id() != id()。

std::thread 的移动构造函数和移动赋值运算符指定，被移后的线程将具有等于值初始化 ID 的 ID，因此不可 joinable() 。

[thread.thread.constr]

thread(thread&& x) noexcept;
    后置条件: x.get_­id() == id() 并且 get_­id() 返回在构造开始前 x.get_­id() 的值。

[thread.thread.assign]

thread& operator=(thread&& x) noexcept;
    ...
    后置条件: x.get_­id() == id() 并且 get_­id() 返回赋值之前 x.get_­id() 的值。
    ...

由于 getWindowThread 返回一个函数局部变量，其返回值将从返回的对象进行移动构造，而由 getWindowThread 返回的值将被移动构造为 winT，因此您的示例是安全的。返回的 thread 对象不再是 joinable，可以被销毁。

然而，如果返回值不用于初始化或分配给另一个std::thread对象，则其析构函数将调用std::terminate()并使您的程序崩溃。因此，我建议在您的函数中添加[[nodiscard]]属性，以确保您的编译器至少在这种危险情况下发出警告（如果您可以访问C++17功能，否则有特定于编译器的扩展来启用相同的行为）：

[[nodiscard]] std::thread getWindowThread(std::function<void()> f) {
    std::thread t(f);
    return t;
}

- Miles Budnek

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我有一个关于gmock返回线程的后续问题，例如：std :: function <void()> lambda = {}; std :: thread wThread（lambda）; EXPECT_CALL（<obj>，getWindowThread（_））。将重复返回（wThread）; 这会抛出异常，因为线程无法复制。如何返回模拟？ - vedika seth

@vedikaseth Google的文档在这里详细介绍了此内容（https://github.com/google/googletest/blob/master/googlemock/docs/cook_book.md#mocking-methods-that-use-move-only-types）。如果您仍然不确定如何操作，可以将其作为新问题提出。 - Miles Budnek

Answer 2

看一下std::thread的构造函数。你可以检查到std::thread的复制构造函数（和复制赋值）已被删除。请参见this了解更多关于C++中移动构造函数的知识。

当你从函数返回std::thread时，它的返回对象是通过移动构造的，因为函数返回一个具有值类别prvalue的对象，所以你的变量winT也将被移动构造。

std::thread winT = getWindowThread(func);

这个方法可以正常工作，不会导致未定义的行为。您可能会认为一旦从函数返回std::thread，它就会被销毁，并且必须释放其资源，也许其线程可能会被销毁。

但是，如前所述，创建在函数中的对象将被移动构造以构造winT对象。

详细信息： 此链接表示：

如果*this有一个关联的线程（joinable() == true），则调用std::terminate()。

因此，要安全地销毁任何std::thread对象，您需要确保它不可joinable。joinable()提供了更多的见解：

因此，一个默认构造的线程是不可连接的。执行代码已经完成，但尚未加入的线程仍然被视为活动执行的线程，因此仍然可以连接。

因此，当winT的移动构造函数构造它时，它会将自己与从您的函数返回的对象交换。之后，您的函数的临时变量将被销毁，并且由于它不可连接，因此可以安全地销毁它。

- abhiarora

Answer 3

是的，很安全。那个线程将被移动到winT。

- Owl66