std::thread创建线程,使用std::ref()传递类对象参数

问题描述

一个小的知识点,因为对std:thread不熟悉,刚才写代码出现了一个问题。

void test1(ThreadSafeListTest& tslt)
{
    while (true)
    {
        tslt.thread_safe_list_test1();
    }
}



ThreadSafeListTest test;
std::thread t1(test1, test);  // 这样写,报错

在这里插入图片描述

解决方案

使用 std::ref()即可。

std::thread t1(test1, std::ref(test));

原因是:
thread在使用类对象作为参数传递过程中,常常会出现多次拷贝构造的情况,理想中的情况是只需一次拷贝构造。原因是由于不同编译器对thread函数处理是不同的。

std::ref()详解

参考资料

std::ref只是尝试模拟引用传递,并不能真正变成引用,在非模板情况下,std::ref根本没法实现引用传递,只有模板自动推导类型时,ref能用包装类型reference_wrapper来代替原本会被识别的值类型,而reference_wrapper能隐式转换为被引用的值的引用类型。

  • List item

bind

std::ref主要是考虑函数式编程(如std::bind)在使用时,是对参数直接拷贝,而不是引用。

  • thread

其中代表的例子是thread
比如thread的方法传递引用的时候,必须外层用ref来进行引用传递,否则就是浅拷贝。

<think>好的,用户现在问的是RT-Thread中的ref count是什么含义。首先,我需要回想一下RT-Thread的文档和之前学过的相关知识。ref count通常指的是引用计数,这是内存管理中的一个常见机制,用来跟踪对象被引用的次数,当引用次数归零时,对象会被释放,避免内存泄漏。 用户之前问过关于UART的Shell功能,现在转而问引用计数,可能是他在实际开发中遇到了资源管理的问题,或者想更深入理解RT-Thread的内部机制。需要确认ref count在RT-Thread中的具体应用场景,比如动态对象管理中的线程、信号量、互斥锁等内核对象是否使用引用计数来管理生命周期。 接下来,我需要整理RT-Thread的引用计数机制。根据之前的了解,RT-Thread使用对象管理系统,所有内核对象如线程、信号量、事件等都继承自rt_object,而每个对象可能有引用计数来跟踪被引用的次数。当创建对象时,引用计数会增加,删除时减少。当引用计数为零时,系统才会真正释放资源,这有助于防止资源被错误释放,导致系统崩溃。 另外,用户可能想知道引用计数的作用和优势。比如,当一个动态创建的对象被多个模块使用时,引用计数可以确保在所有使用者都释放后,对象才被删除,避免悬空指针。同时,需要举例说明,比如动态创建一个信号量,多个任务使用它,当每个任务释放信号量时,引用计数减一,直到最后一个任务释放时,计数为零,系统回收资源。 还要考虑用户可能的疑问,比如如何操作引用计数?是否需要手动管理?在RT-Thread中,通常通过rt_object_inc_ref和rt_object_dec_ref这样的API来增减引用计数,但大部分情况下,系统会自动管理,例如创建对象时引用计数加一,当删除时减一。用户在使用rt_object_delete时,系统会检查引用计数是否为零,决定是否立即释放资源。 需要注意用户可能的误区,比如误以为手动调用删除函数会立即释放资源,而实际上需要等到引用计数为零。这时候需要解释自动管理的机制,避免用户错误操作导致的问题。 最后,结合用户之前的提问,他们可能是在开发中遇到了资源管理的问题,比如设备驱动中的UART使用,多个任务访问同一资源时,引用计数能帮助安全地管理资源生命周期。因此,在回答时,可以结合具体例子,如设备驱动的打开和关闭操作如何影响引用计数,确保用户能够理解实际应用场景。</think>在 RT-Thread 中,**ref count(引用计数,Reference Count)** 是一种资源管理机制,主要用于跟踪内核对象(如线程、信号量、设备等)的引用次数,确保资源在不再被任何模块使用时才被安全释放,从而避免内存泄漏或资源提前释放导致的系统错误。 --- ### **1. 核心概念** - **引用计数**:每个内核对象(继承自 `struct rt_object`)内部维护一个计数器,记录当前有多少个模块(如线程、函数、设备驱动等)正在使用该对象。 - **生命周期管理**:当引用计数变为 **0** 时,系统才会真正释放该对象的资源。 --- ### **2. 应用场景** RT-Thread 的引用计数主要用于以下场景: - **动态对象管理**:动态创建线程、信号量、互斥锁、设备等。 - **设备驱动**:设备被多次打开(`open`)时,通过引用计数确保资源安全。 - **资源复用**:多个模块共享同一对象时,避免资源被意外释放。 --- ### **3. 工作机制** #### **(1) 引用计数操作** - **增加引用**:当对象被引用时(如创建、打开、获取),计数 `+1`。 ```c rt_object_refinc(obj); // 手动增加引用计数 ``` - **减少引用**:当对象被释放时(如删除、关闭、释放),计数 `-1`。 ```c rt_object_refdec(obj); // 手动减少引用计数 ``` - **自动管理**:大多数内核 API(如 `rt_device_open()`、`rt_thread_create()`)会自动增减引用计数。 #### **(2) 释放条件** 当引用计数为 0 时,对象会被系统回收: ```c if (obj->ref_count == 0) { rt_free(obj); // 释放内存 } ``` --- ### **4. 实际案例** #### **示例 1:动态线程的生命周期** ```c // 创建线程(引用计数 +1) rt_thread_t thread = rt_thread_create("demo", entry, RT_NULL, 512, 10, 10); rt_thread_startup(thread); // 启动线程 // 删除线程(引用计数 -1) rt_thread_delete(thread); // 若此时 ref_count=0,线程资源立即释放 ``` #### **示例 2:设备驱动的多次打开** ```c // 第一次打开设备(引用计数 +1) rt_device_t dev = rt_device_find("uart1"); rt_device_open(dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR); // 第二次打开设备(引用计数 +1 → 此时 ref_count=2) rt_device_open(dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR); // 第一次关闭(引用计数 -1 → ref_count=1) rt_device_close(dev); // 第二次关闭(引用计数 -1 → ref_count=0 → 资源释放) rt_device_close(dev); ``` --- ### **5. 关键 API** | 函数 | 描述 | |--------------------------|-----------------------------| | `rt_object_refinc(obj)` | 增加对象的引用计数 | | `rt_object_refdec(obj)` | 减少对象的引用计数 | | `rt_object_get_ref(obj)` | 获取当前引用计数值 | --- ### **6. 引用计数的优势** - **安全性**:防止“野指针”或“重复释放”问题。 - **灵活性**:允许多个模块共享同一对象。 - **自动化**:减少手动管理资源的负担。 --- ### **7. 常见问题** - **内存泄漏**:忘记减少引用计数(如未调用 `rt_device_close()`)。 - **提前释放**:在引用计数未清零时强制删除对象,导致系统崩溃。 - **调试建议**:通过 `list_object` 命令查看对象引用计数: ```bash msh > list_object ``` --- ### **8. 设计思想** RT-Thread 的引用计数机制体现了 **资源所有权的自动化管理**,与 C++ 的智能指针(如 `std::shared_ptr`)类似,但更轻量级,适用于资源受限的嵌入式场景。 --- 通过引用计数,RT-Thread 实现了内核对象的安全生命周期管理,是 RTOS 高可靠性的重要保障之一。
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