C++线程函数按值接收类对象：为何调用移动构造函数？

#include <iostream>
#include <thread>

template<int Num>
class MyClass {
public:
    MyClass(int val) : val_(val) {}

    // Copy constructor
    MyClass(const MyClass& other) : val_(other.val_) {
        std::cout << "Copy constructor called" << std::endl;
    }

    // Move constructor
    MyClass(MyClass&& other) noexcept : val_(other.val_) {
        std::cout << "Move constructor called" << std::endl;
    }

private:
    int val_;
};

template<int Num>
void threadFunction(MyClass<Num> myObj) {
    std::cout << "Inside thread" << std::endl;
}

int main() {
    MyClass<1> obj(42);

    std::thread t1(threadFunction<1>, obj); // <-- 调用复制+移动构造
    std::thread t2(threadFunction<1>, std::ref(obj)); // <-- 仅调用复制构造

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

问题 #

已知此示例中std::ref(obj)并非必需，但不同传参方式会触发不同的构造函数：直接传递obj时会调用复制构造函数和移动构造函数，传递std::ref(obj)时仅调用复制构造函数。请问这一差异的原因是什么？

核心差异来自std::thread的参数传递机制，以及std::ref带来的类型包装逻辑：

• std::thread的底层设计逻辑：创建线程时，std::thread会先把所有传入的参数复制到线程自身的内部存储区（独立于主线程栈空间），再将这些副本传递给线程函数。这么做是为了避免原对象被提前销毁，导致线程访问悬空引用。

1. 直接传递obj的情况 #

当直接传入obj（类型为MyClass<1>）：

• 第一步：std::thread会对obj执行复制构造，生成一个存储在线程内部的临时副本（这是第一次调用复制构造函数）。
• 第二步：线程函数threadFunction的参数是值传递（MyClass<Num> myObj），此时线程内部的临时副本是右值，会触发移动构造，把临时对象的资源转移给myObj。
• 最终表现为：复制构造 + 移动构造各调用一次。

2. 传递std::ref(obj)的情况 #

std::ref(obj)返回std::reference_wrapper<MyClass<1>>类型的对象，它是对obj的轻量引用包装：

• 第一步：std::thread复制的是这个reference_wrapper对象（该复制操作不会触发MyClass的任何构造函数）。
• 第二步：线程函数期望接收MyClass<Num>类型参数，因此会将reference_wrapper解引用，得到原对象obj的左值引用，再基于这个左值执行复制构造生成myObj。
• 最终表现为：仅调用一次复制构造函数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mathieu