线程（2）

std::thread 的基础用法：

• 构造函数：
  • std::thread(Function, Args...): 接受一个函数和其参数来创建并启动线程。
  • 拷贝构造被禁用 (Deleted)： std::thread t2 = t1; 是非法的，线程对象不能被拷贝。
  • 支持移动构造 (Move Constructor)： std::thread t2 = std::move(t1); 是合法的，所有权转移。
• 参数传递陷阱：
  • 默认按值拷贝： 即使函数参数声明为引用，std::thread 构造函数也会默认拷贝参数。
  • 传引用需用 std::ref： 如果想真正传递引用（在线程内修改外部变量），必须使用 std::ref(var) 包装参数。
• 成员函数调用：
  • 语法：std::thread(&ClassName::MethodName, &object, args...)。
  • 必须传入对象指针（或地址）作为第二个参数，以确定在这个对象上调用该方法。
• 线程管理：
  • join(): 阻塞等待线程结束。
  • detach(): 分离线程，使其在后台运行（需注意生命周期问题）。
  • get_id(): 获取线程 ID。

1. detach() 的“坑”：主线程退出，全员陪葬

现象：运行代码，发现子线程 func5 里的打印语句并没有输出，程序就结束了。 核心原理：

• 非独立进程： detach() 不会把线程变成一个独立的进程。它只是把线程对象 (std::thread t) 和后台运行的线程执行流“断开联系”。
• 共存亡： 子线程依然属于当前进程。如果主线程（Main Thread）结束，整个进程（Process）就会销毁，操作系统会强行杀死该进程下所有的线程，无论它们是否被 detach。
• 资源泄漏风险： 讲师提到如果 detach 的线程还在访问某些资源（如文件、内存），主线程退出导致的强制终止可能导致资源未正确释放。

代码演示：

void func5() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟耗时
    std::cout << "Thread 5 working..." << std::endl;      // 这句可能来不及打印
}

int main() {
    std::thread t5(func5);
    t5.detach(); // 分离线程，让它在后台跑

    // 主线程立刻结束
    return 0; 
    // 结果：进程销毁，后台的 t5 还没醒过来就被系统杀死了。
}

2. detach 后严禁 join

现象： 尝试先 detach()，然后紧接着调用 join()，结果程序抛出“系统错误”（System Error）并崩溃。 核心原理：

• std::thread 对象只是一个句柄（Handle）。
• 当你调用 detach() 后，这个句柄就和物理线程断绝关系了。
• 此时 t5 变成了一个空的壳子（Empty Shell）。你不能对一个空壳子调用 join()，这属于非法操作。

代码演示：

std::thread t5(func5);
t5.detach(); // t5 不再持有线程

if (t5.joinable()) {
    t5.join(); 
} else {
    // detach 后，joinable() 变为 false
    // 再次 join 会 crash
    // t5.join(); // ❌ 崩溃：Invalid Argument
}

3. joinable() 的判断作用

现象： 调用 t5.joinable()，打印结果为 0 (false)。 最佳实践： 在调用 join() 或 detach() 之前，永远建议先检查 joinable()。

• 一个默认构造的线程 std::thread t; 是不可 join 的。
• 一个已经 join() 过的线程是不可 join 的。
• 一个已经 detach() 过的线程是不可 join 的。

4. 线程所有权的转移 (std::move)

现象： 演示了 t6_2 = std::move(t6_1)，然后尝试操作 t6_1，导致异常。 核心原理：

• std::thread 是独占资源（类似 unique_ptr）。一个物理线程只能被一个对象管理。
• std::move 发生了所有权转移：
  • t6_2 拿到了线程的控制权。
  • t6_1 变成了空壳（Null）。
• 后果： 转移后，原对象 t6_1 就不能再进行任何线程操作（如 join/detach/get_id），否则会报错或行为未定义。

代码演示：

void func() {}

int main() {
    std::thread t1(func);
    
    // t2 接管 t1 的线程，t1 变空
    std::thread t2 = std::move(t1); 

    // t1.join(); // ❌ 错误：t1 已经空了
    t2.join(); // ✅ 正确：t2 现在负责管理线程
}