多线程场景中的栈内存异常
在子线程中尝试使用当前函数的资源，是非常危险的，但是C++支持这么做。因此C++这么做可能会造成栈内存异常。
正常代码
#include <iostream> #include <thread> #include <windows.h> // 线程函数，用于执行具体的任务 void fun(int param) { std::cout << __FUNCTION__ << " param:" << param << std::endl; Sleep(3000); param = 1; std::cout << __FUNCTION__ << " param:" << param << std::endl; } // 线程函数，用于执行具体的任务 void threadFunction() { // 在这里执行线程的具体任务 int num = 2; //在函数中还启动了一个线程 std::thread funThread([num]() { fun(num); }); funThread.detach(); } int main() { const int numThreads = 3; std::thread threads[numThreads]; // 创建并启动多个线程 for (int i = 0; i < numThreads; ++i) { threads[i] = std::thread(threadFunction); } //等待所有线程执行完毕 for (int i = 0; i < numThreads; ++i) { threads[i].join(); } Sleep(1000); std::cout << "All threads have completed." << std::endl; return 0; }
上述是一个正常的多线程代码。
异常代码
但是如果将其中多线程传参设置为引用传递，可能就会造成栈内存异常了，如下所示：
#include <iostream> #include <thread> #include <windows.h> // 线程函数，用于执行具体的任务 void fun(int& param)//传参修改为引用传递 { std::cout << __FUNCTION__ << " param:" << param << std::endl; Sleep(3000); param = 1; std::cout << __FUNCTION__ << " param:" << param << std::endl; } // 线程函数，用于执行具体的任务 void threadFunction() { // 在这里执行线程的具体任务 int num = 2; //在函数中还启动了一个线程，传参为引用 std::thread funThread([&num]() { fun(num); }); funThread.detach(); } int main() { const int numThreads = 3; std::thread threads[numThreads]; // 创建并启动多个线程 for (int i = 0; i < numThreads; ++i) { threads[i] = std::thread(threadFunction); } //等待所有线程执行完毕 for (int i = 0; i < numThreads; ++i) { threads[i].join(); } Sleep(1000); std::cout << "All threads have completed." << std::endl; return 0; }
编译成功，但是运行失败。
运行结果：
上面std::thread funThread(&num{fun(num);});，采用引用传递，并且void fun(int& param)中也采用引用入参的形式。此时可能就会产生内存异常。
因为传入参数num是一个局部参数，我们在fun中修改或读取param时，可能num已经被释放掉了，这时候修改或者读取param就会发生内存错误，其实这里是栈内存异常。这是非常危险的，因为栈内存可能会造成无法估量的问题。本代码中只有这一个作业线程，所以就在这里报错了，所以就在任务函数中崩掉了。但是因为代码中可能还可以读取修改参数param，而导致其他线程中的异常，这种问题往往很难定位。
优化代码
当然我们用引用传递的好处是可以避免临时变量的产生，但变量是复杂对象时，还是可以很大程度减少内存消耗。虽然不能用引用，但是我们可以使用std::move来实现变量所有权的转移，也可以减少临时变量的拷贝。
#include <iostream> #include <thread> #include <windows.h> // 线程函数，用于执行具体的任务 void fun(int&& param)//右值传参 { std::cout << __FUNCTION__ << " param:" << param << std::endl; Sleep(3000); param = 1; std::cout << __FUNCTION__ << " param:" << param << std::endl; } // 线程函数，用于执行具体的任务 void threadFunction() { // 在这里执行线程的具体任务 int num = 2; //在函数中还启动了一个线程 std::thread funThread(fun, std::move(num));//使用move传入右值 funThread.detach(); } int main() { const int numThreads = 3; std::thread threads[numThreads]; // 创建并启动多个线程 for (int i = 0; i < numThreads; ++i) { threads[i] = std::thread(threadFunction); } //等待所有线程执行完毕 for (int i = 0; i < numThreads; ++i) { threads[i].join(); } Sleep(1000); std::cout << "All threads have completed." << std::endl; return 0; }
