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std::thread()函数的第一个参数的使用细节

article 2024/12/4 9:42:55

今天突然想着写一遍生产者消费者模型，结果写代码时遇到了一连串问题，就把他记录下来供后面参考吧。
在下面的代码中，当我希望在构造函数中通过thread p1(sample::consumer , this , 1);来创建一个消费者线程时，发现该语句报错Reference to non-static member function must be called，后面发现这是提示传入的非静态成员函数要能够调用，把这句改成thread p1(&sample::consumer , this , 1);就不会报错了，因此我觉得非常奇怪，sample::consumer和&sample::consumer不是都能够代表函数指针吗，为什么第一种写法会出错呢？
后面查资料知道thread()函数的第一个参数必须要是可调用对象，而如果传入的是函数指针的话，函数指针是分为普通函数指针（全局函数、静态成员函数等，总而言之就是不需要绑定到某个实例上就可以独立运行的函数）和成员函数（也就是需要与某个实例进行绑定才能运行的函数），而对于thread()和bind()来说，如果传入的形式是thread p1(sample::consumer , this , 1);，那么sample::consumer实际上会被当做是普通函数指针，进而将后面两个参数作为sample::consumer函数的参数传入，结果就是报错（因为没有产生一个可调用的对象嘛），而如果传入的形式是thread p1(&sample::consumer , this , 1);，那么sample::consumer实际上会被当做是成员函数指针（这个规则就是C++规范定义的），而成员函数指针的第一个参数默认就是指向执行对象的指针，因此整个式子也就能够被顺利生成一个可调用对象。
因此我之前疑问的原因就是因为对C++规范中对普通函数和成员函数的区分不熟悉，如果要把成员函数以及其要绑定的对象指针进行绑定，那么传入的函数名前面一定要加&，以告诉编译器这是一个成员函数。，而如果对于普通的取函数指针，那么函数名前面加不加&，都能得到正确的函数地址。
另外还有个小细节就是thread p1(&sample::consumer , this , 1);如果改成thread p1(&consumer , this , 1);，也会报错，这其实还是可以归结为编译器要把普通函数和成员函数区别开，也就是对于成员函数，必须要把它的全名，也就是包括类名这种命名空间也要写全，这主要是为了将普通函数区分开，比如在下面代码中对于静态成员变量hello()函数，在类的构造函数中就只需要通过thread p2(hello);来将其传入。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class sample {
private:
    int task = 1;
    mutex mtx;
    condition_variable cv;
    queue<int> tasks;
    int queue_max = 8;

    void prodocutor(int id) {
        unique_lock<mutex> lk(mtx);
        while(tasks.size() >= queue_max) {
            cv.wait(lk,[&] {return tasks.size() < queue_max;});
            
        }
        int tmp = task++;
        tasks.push(tmp);
        lk.unlock();
        cv.notify_all(); // 生产者添加任务后唤醒消费者
        cout << "prodocutor " << id << "produce task:" << tmp << endl;
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
        lk.lock();
    }

    void consumer(int id) {
        unique_lock<mutex> lk(mtx);
        while(tasks.size() == 0 ) {
            cv.wait(lk, [&] {return tasks.size() > 0 ;});
        }
        int tmp = tasks.front();
        tasks.pop();
        lk.unlock();
        cv.notify_all(); // 消费者消耗任务后唤醒生产者
        cout << "consumer  " << id << "consume task:" << tmp << endl;
//        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
        lk.lock();
    }
    static void hello() {

    }


public:
    sample() {
         thread p1(sample::consumer , this , 1); // 错误写法
         //thread p1(&sample::consumer , this , 1); // 正确写法
         thread p2(hello); // 对于静态成员函数就不需要加命名空间
     };


};



int main() {

}