Visual Studio实现的“移动语义”和“右值引用”

Question

Visual Studio实现的“移动语义”和“右值引用”

c++c++11visual-studio-2012move-semanticsrvalue-reference

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我看到了一段关于c++11并发（第三部分）的Youtube视频和下面的代码，这段代码能够在视频中被编译并生成正确的结果。

然而，当我使用Visual Studio 2012编译这段代码时，出现了一个编译错误。编译器抱怨toSin(list<double>&&)的参数类型。如果我将参数类型更改为list<double>&，则代码可以编译。

我的问题是，在_tmain()中move(list)返回的是rvalue引用还是普通引用？

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <list>
#include <algorithm>
using namespace std;

void toSin(list<double>&& list)
{
    //this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    for_each(list.begin(), list.end(), [](double & x)
    {
        x = sin(x);
    });

    for_each(list.begin(), list.end(), [](double & x)
    {
        int count = static_cast<int>(10*x+10.5);
        for (int i=0; i<count; ++i)
        {
            cout.put('*');
        }
        cout << endl;
    });
}    

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    list<double> list;

    const double pi = 3.1415926;
    const double epsilon = 0.00000001;
    for (double x = 0.0; x<2*pi+epsilon; x+=pi/16)
    {
        list.push_back(x);
    }

    thread th(&toSin, /*std::ref(list)*/std::move(list));
    th.join();    

    return 0;
}

- exponential

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建议使用至少VS2013，最好是2015年的Community Preview版本，因为VS2012已经过时了。请注意，这只是翻译，没有额外的解释或其他内容。 - Ben Voigt

2个回答

-1

std::move 返回的确实是一个右值引用，但这并不重要，因为 thread 构造函数没有对其参数使用完美转发。首先，它将它们复制/移动到新线程拥有的存储中。然后，在新线程内部，使用这些副本调用提供的函数。

由于这些副本不是临时对象，所以此步骤不会绑定到右值引用参数。

标准规定（30.3.1.2）：

The new thread of execution executes
INVOKE( DECAY_COPY(std::forward<F>(f)),  DECAY_COPY(std::forward<Args>(args))... )
with the calls to DECAY_COPY being evaluated in the constructing thread.

并且

In several places in this Clause the operation DECAY_COPY(x) is used. All such uses mean call the function decay_copy(x) and use the result, where decay_copy is defined as follows:
template <class T> decay_t<T> decay_copy(T&& v)
{ return std::forward<T>(v); }

数值类别丢失。

- Ben Voigt

线程是否将内部副本复制/移动到函数对象的参数中？ - template boy

@MooingDuck：为什么不是呢？这是std::thread指定的行为。 - Ben Voigt

@MooingDuck：可以说，由于这些是专门为新线程使用而制作的副本，因此无论原始值类别如何，它都应在所有参数上使用std::move。 - Ben Voigt

4

然而，请注意，DECAY_COPY 返回一个裸的 T （没有引用，没有任何内容）。使用裸的 T 调用 INVOKE 就相当于在绑定到右值上下文中进行调用。它并没有说“我将调用 DECAY_COPY，存储结果，并将存储的结果传递”，而是说“我将使用 DECAY_COPY 进行调用”。如果这个观点正确，那么你的分析就是颠倒的，而 MSVC 存在一个错误。这也是一个实际的错误，因为存储在 thread 中的参数将永远不会被再次使用，因此让它们绑定到左值非 const 引用在概念上是错误的，而绑定到右值则是正确的。 - Yakk - Adam Nevraumont

@Yakk：实际上，它确实说DECAY_COPY在与调用f不同的线程上执行。请参见我上面的评论，我说移动这些对象是“正确”的做法...但标准没有指定。 - Ben Voigt

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@benvoigt，它执行的线程与INVOKE的语义无关。想象一下，如果不存在该子句（不同的线程），那么INVOKE的语义将是清晰的（即哪些重载是有效的等）。不同的线程如何改变这个？它没有。这使得实现变得棘手，但它不允许MSVC所做的事情。绑定到rvalues而不是lvalues既是标准规定的，也是正确的做法。 - Yakk - Adam Nevraumont

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Yakk - Adam Nevraumont · Accepted Answer

这似乎是MSVC2012中的一个错误。(快速检查后，MSVC2013和MSVC2015也有同样问题)

thread不直接使用完美转发，因为在原始线程中存储对数据(临时或非临时)的引用并在生成的线程中使用它将极易出错和危险。

相反，它将每个参数复制到decay_t<?>的内部数据中。

错误在于它调用工作函数时仅将该内部副本传递给您的过程。相反，它应该将该内部数据“移动”到调用中。

这在编译器版本19中似乎没有得到修复，我认为它是MSVC2015(没有再次确认)，基于在此处编译代码。

这既是由于标准的措辞(它应该调用带有decay_t<Ts>...的decay_t<F>--这意味着rvalue绑定，而不是lvalue绑定)，也是因为线程中存储的局部数据在过程调用后将永远不会再次使用(因此在逻辑上应将其视为过期数据，而不是持久数据)。

以下是解决方法:

template<class F>
struct thread_rvalue_fix_wrapper {
  F f;
  template<class...Args>
  auto operator()(Args&...args)
  -> typename std::result_of<F(Args...)>::type
  {
      return std::move(f)( std::move(args)... );
  }
};
template<class F>
thread_rvalue_fix_wrapper< typename std::decay<F>::type >
thread_rvalue_fix( F&& f ) { return {std::forward<F>(f)}; }

那么

thread th(thread_rvalue_fix(&toSin), /*std::ref(list)*/std::move(list));

应该可以正常工作。(在上面链接的MSVC2015在线编译器中测试过) 根据个人经验，它也应该在MSVC2013中正常工作。我不知道MSVC2012怎么样。