使用void*将对象正确传递给pthread_create()

Question

我一直在按照创建 POSIX 线程的说明进行操作，并密切关注他们的示例 Pthread 创建和终止。

根据他们的示例，他们将一个长整数值传递给pthread_create（），这将导致类似于以下内容的调用：

pthread_create(&thread, NULL, do_something, (long*)testVal);

我要运行的代码的草图是：

#include <iostream>
#include <pthread.h>
using namespace std;

// Simple example class.
class Range {
    public:
        int start;
        int end;
        Range(int start_bound, int end_bound) {
            start = start_bound;
            end = end_bound;
        }
        void print() {
            cout << "\n(" << start << ", " << end << ')';
        }
};

void* do_something(void* testVal) {
    std::cout << "Value of thread: " << (long)testVal << '\n';
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t thread;
    Range range = Range(1, 2); // What I really want to pass
    long testVal = 42;         // Let's test

    pthread_create(&thread, NULL, do_something, (void*)testVal);
    pthread_exit(NULL);
}

这是在一个作业的上下文中，老师希望我们在Linux中使用gcc，所以我使用Windows子系统来Linux这些编译参数：

gcc program.cpp -o program -lstdc++ -lpthread

运行上述程序将输出“线程值：42”。

我的 C 指针体验已经过去了几年，但只是为了好玩，让我们将数据类型从 long 更改为 int。这会将语句更改为 int testVal = 42 和标准：：：cout

错误：从“void*”强制转换为“int”会丢失精度（int）testVal

警告:从不同大小的整数pthread_create(

使用整数数据类型不是我想要做的，但我包括了这个例子，因为我猜想问题是从这里开始复合的。

问题如何将< code>Range对象传递给< code>pthread_create()？我需要做一些事情，

void* do_something(void* range) {
    (Range)range.print();
...

...但是我遇到了一堆类型错误。研究有关传递此值的其他问题并未带来太多清晰度。回来的主要问题是从类型“范围”到类型“void*”的无效转换。我对将 void 指针传递给值与将 void 指针传递给寻址类型之间的区别还不够精通，无法理解出了什么问题。测试指针引用、取消引用和强制转换的各种组合无济于事。

Answer 1

在开始手头的任务之前，您需要解决几个基本问题，即将Range的实例传递给新线程。

pthread_exit(NULL);

您将在pthread_exit的文档中找到pthread_exit（）如何终止调用线程的说明。值得注意的是，在您的程序中，不能保证do_something在调用pthread_exit之前实际执行。pthread_create给你的只是一个模糊的promise，即创建一个新的执行线程，并将很快开始开展业务。不能保证它会在pthread_create返回之前开始运行，也不能保证新线程将在pthread_exit终止之前运行。

所以，让我们假设你通过某种方式将一个指向range对象的指针传递给你的do_something。好吧，当do_something尝试做某事时，实际的range对象已经消失了，你有一个指向已销毁对象的指针，使用它变成了未定义的行为。

在您的main中，

与其修复它，你可以考虑使用std::线程，而不是POSIX线程，它提供了一个更自然的本机C执行线程实现，可以解决大多数这些问题（如果使用正确）。

Answer 2

void* do_something(void* range) {
    (Range)range.print();
...

...但是我遇到了一堆打字错误。

这是因为您的 Range 类不能从指针转换为 void。

问题 如何将范围对象传递给pthread_create（）？

通过使用间接寻址pthreadcreate接受指向任何类型对象的指针。这就是void*的意思；它可以指向任何类型的对象。传递对象的地址：

Range range = Range(1, 2);
Range* range_ptr = ⦥

pthread_create(&thread, nullptr, do_something, range_ptr);
// or shorter
pthread_create(&thread, nullptr, do_something, &range);

您可以将 void* 静态强制转换为原始指针类型，然后可以通过指针间接访问指向的对象：

void* do_something(void* void_ptr) {
    Range* range_ptr = static_cast<Range*>(void_ptr);
    range_ptr->print();

请注意，使用间接寻址会给示例带来一个问题：只要线程使用它，指向的对象必须至少处于活动状态。这在您的示例案例中不起作用，因为该对象是 main 中的自动变量，该示例在启动另一个线程后立即终止。一种解决方案是通过加入来等待另一个线程结束：

// pthread_exit(NULL); <-- replace this 
pthread_join(thread, nullptr);

这个例子质量不高。它使用重新解释技巧来避免向线程传递整数时的间接寻址，但不应将long重新解释为void*>，因为不能保证它们具有相同的大小，而且不在64位Windows中，因此标准不能保证它们的往返转换的有效性。该示例应该使用std:：intptr_t。

P.S .不要在C中使用< code>NULL。

P. P. S.避免在C中使用pthread。取而代之的是std::线程。