多线程无法正常使用std :: thread（C++ 11）

Question

我编写了一个小型C++程序，试图了解多线程如何使用std::thread工作。这里是我的程序执行的步骤：

1. 初始化一个5×5整数矩阵，其中包含'Toto'类（初始化为主）中包含的唯一值'42'。
2. 我打印初始化的5x5矩阵。
3. 声明：std::vector共5线程。
4. 我附加所有线程分别与他们的任务（threadTask方法）。每个线程将操纵一个std::vector<int>实例。
5. 我加入所有主题。
6. 我打印了我的5x5矩阵的新状态。

下面是输出：

42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 

42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 

它应该是：

42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 
42 42 42 42 42 

0 0 0 0 0 
1 1 1 1 1 
2 2 2 2 2 
3 3 3 3 3 
4 4 4 4 4 

下面的代码示例：

#include <iostream> 
#include <vector> 
#include <thread> 

class  Toto 
{ 
public: 
    /* 
    ** Initialize a 5x5 matrix with the 42 value. 
    */ 
    void initData(void) 
    { 
     for (int y = 0; y < 5; y++) { 
      std::vector<int> vec; 

      for (int x = 0; x < 5; x++) { 
       vec.push_back(42); 
      } 
      this->m_data.push_back(vec); 
     } 
    } 

    /* 
    ** Display the whole matrix. 
    */ 
    void printData(void) const 
    { 
     for (int y = 0; y < 5; y++) { 
      for (int x = 0; x < 5; x++) { 
       printf("%d ", this->m_data[y][x]); 
      } 
      printf("\n"); 
     } 
     printf("\n"); 
    } 

    /* 
    ** Function attached to the thread (thread task). 
    ** Replace the original '42' value by the another one. 
    */ 
    void threadTask(std::vector<int> &list, int value) 
    { 
     for (int x = 0; x < 5; x++) { 
      list[x] = value; 
     } 
    } 

    /* 
    ** Return a sub vector reference according to the range. 
    */ 

    std::vector<int> &getDataByRange(int range) 
    { 
     return (this->m_data[range]); 
    } 

    private: 
     std::vector<std::vector<int> > m_data; 
}; 

int   main(void) 
{ 
    Toto toto; 

    toto.initData(); 

    toto.printData(); //Display the original 5x5 matrix (first display). 

    std::vector<std::thread> threadList(5); //Initialization of vector of 5 threads. 

    for (int i = 0; i < 5; i++) { //Threads initializationss 

     std::vector<int> &vec = toto.getDataByRange(i); //Get each sub-vectors reference. 
     threadList.at(i) = std::thread(&Toto::threadTask, toto, vec, i); //Each thread will be attached to a specific vector. 
    } 

    for (int j = 0; j < 5; j++) { 
     threadList.at(j).join(); 
    } 

    toto.printData(); //Second display. 
    getchar(); 

    return (0); 
} 

然而，在方法threadTask，如果我打印变量list[x]，输出是c orrect。我认为我无法在main中打印正确的数据，因为printData（）调用位于主线程中，并且threadTask函数中的显示是正确的，因为该方法在其自己的线程（不是主线程）中执行。奇怪的是，这意味着在父进程中创建的所有线程都不能修改此父进程中的数据？我想我在代码中忘记了一些东西。我真的迷失了。有人可以帮我吗？ 提前感谢您的帮助。

Answer 1

我解决了我的问题。所有来自线：

threadList.at(i) = std::thread(&Toto::threadTask, toto, **vec**, i); 

必须是：

threadList.at(i) = std::thread(&Toto::threadTask, toto, **&vec**, i); 

和我的功能“threadTask”必须发生在第一个参数指针（不是一个引用）。

void threadTask(std::vector<int> *list, int value) 
    { 
     printf("b=%p\n", list); 
     getchar(); 
     for (int x = 0; x < 5; x++) { 
      (*list)[x] = value; 
     } 
    } 

我希望这个例子能帮助别人。

Answer 2

在我看来，你在写这篇文章时所做的很多选择都让你的工作比必要的更加困难。特别是，您的toto类似乎（对我而言）使客户端代码更复杂而不是更简单，并且无法封装它操纵的数据。我想如果我要这样做，我会沿着这些总体线路编写代码：

#include <iostream> 
#include <vector> 
#include <thread> 
#include <algorithm> 

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, std::vector<int> const &d) { 
    for (auto const &v : d) 
     os << v << "\t"; 
    return os; 
} 

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, std::vector <std::vector<int>> const &d) { 
    for (auto const &v : d) 
     os << v << "\n"; 
    return os; 
} 

int main(void) { 
    std::vector<std::vector<int>> d(5, std::vector<int>(5, 42)); 

    std::cout << d; 

    std::vector<std::thread> threads; 

    for (int i = 0; i < 5; i++) 
     threads.emplace_back([i, &d]() {std::fill(d[i].begin(), d[i].end(), i); }); 

    std::for_each(threads.begin(), threads.end(), [](std::thread &t){t.join(); }); 

    std::cout << "\n" << d; 
}