为何std::thread按值传参？Stroustrup的解释是否有误？

核心问题解答 #

是，std::thread按值传递参数的唯一核心原因就是C++标准明确要求：对传递给线程构造函数的所有参数应用std::decay处理，这并非可变参数模板本身的限制，而是线程库为避免异步安全问题做出的设计规定。

对Stroustrup表述的解释 #

Bjarne Stroustrup提到线程构造函数是可变参数模板，但传递引用必须用引用包装器，本质是因为线程的异步执行特性：

• 线程创建后，其执行时机不确定，可能在当前线程的局部变量销毁后才开始运行。如果直接转发引用，极易出现悬垂引用（引用指向已销毁的对象）。
• 为了避免这种风险，C++标准规定：线程构造函数会先对每个传入的参数执行std::decay转换——这会把引用类型转换成对应的值类型、把数组转换成指针、去掉cv限定符等，再将这些衰变后的副本存储在线程内部，供线程函数使用。

结合你给出的代码例子来看：

void my_task(vector<double>& arg);
void test(vector<double>& v)
{
    thread my_thread1 {my_task,v};           //oops: pass a copy of v
    thread my_thread2 {my_task,ref(v)};      // OK: pass v by reference
    thread my_thread3 {[&v]{ my_task(v); }}; // OK: dodge the ref() problem
    // ...
}

• my_thread1直接传v：std::decay<vector<double>&>的结果是vector<double>，所以会拷贝一份v传递给线程函数，原引用参数arg绑定的是这个副本，而非原v。
• my_thread2用ref(v)：std::ref返回std::reference_wrapper<vector<double>>类型，std::decay作用于这个类型时不会改变它，线程函数最终会通过引用包装器拿到原v的引用。
• my_thread3的lambda捕获&v：lambda内部直接使用原v的引用，绕开了线程构造函数的参数衰变逻辑，相当于在lambda层面手动维护了引用的生命周期（前提是v的生命周期长于线程）。

与完美转发例子的区别 #

你给出的完美转发代码：

void g(int& t)
{
}

template <class... T>
void f(T&&... t)
{
    g(std::forward<T>(t)...);
}

int main()
{
    int i;
    f(i);
    return 0;
}

这个场景是同步执行：函数f在当前线程直接调用g，参数的生命周期完全可控，不存在异步导致的悬垂风险，所以可以安全地用完美转发传递引用。这和std::thread的异步执行场景本质不同，因此两者的参数处理逻辑也不一样。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者alex35833