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Última atualização：2026-10-12

Implementação interna de std::thread em C++

Revelando a fundo o std::thread

Quando escrevemos uma lambda e a passamos para thread, quando são disparados a criação do thread e a chamada da task?

auto t = std::thread([this] {
  // do something
});
Passamos uma lambda para este thread, e a questão que esta seção busca responder é: quando essa lambda é disparada? No momento da construção? Ou quando é chamada em algum ponto?

Vamos entrar juntos na era do código-fonte.

1._M_make_routine

Os códigos analisados nesta seção são, respectivamente:

1) arquivo de cabeçalho

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/releases/gcc-4.9/libstdc%2B%2B-v3/include/std/thread

  1. arquivo de implementação

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/releases/gcc-4.9/libstdc%2B%2B-v3/src/c%2B%2B11/thread.cc

  1. cabeçalho posix

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/releases/gcc-4.9/libgcc/gthr-posix.h

O código acima chama o seguinte construtor:

template<typename _Callable, typename... _Args>
explicit 
thread(_Callable&& __f, _Args&&... __args)
{
  _M_start_thread(_M_make_routine(std::__bind_simple(
          std::forward<_Callable>(__f),
          std::forward<_Args>(__args)...)));
}
__f é a lambda que passamos; aqui o bind vincula a lambda aos parâmetros, e em seguida ela é passada para _M_make_routine, que constrói o _Impl.

template<typename _Callable>
      shared_ptr<_Impl<_Callable>>
      _M_make_routine(_Callable&& __f)
      {
    // Create and allocate full data structure, not base.
    return std::make_shared<_Impl<_Callable>>(std::forward<_Callable>(__f));
      }
E dentro de _Impl fica armazenado _M_func, o resultado do bind de antes.

template<typename _Callable>
      struct _Impl : public _Impl_base
      {
    _Callable       _M_func;

    _Impl(_Callable&& __f) : _M_func(std::forward<_Callable>(__f))
    { }

    void
    _M_run() { _M_func(); }
      };
Em seguida, o shared_ptr<_Impl<_Callable>> criado por _M_make_routine é passado para _M_start_thread.

2._M_start_thread

_M_start_thread chama __gthread_create, e aqui é passado execute_native_thread_routine.

void
  thread::_M_start_thread(__shared_base_type __b)
  {
    if (!__gthread_active_p())
#if __EXCEPTIONS
      throw system_error(make_error_code(errc::operation_not_permitted),
             "Enable multithreading to use std::thread");
#else
      __throw_system_error(int(errc::operation_not_permitted));
#endif

    __b->_M_this_ptr = __b;
    int __e = __gthread_create(&_M_id._M_thread,
                   &execute_native_thread_routine, __b.get());
    if (__e)
    {
      __b->_M_this_ptr.reset();
      __throw_system_error(__e);
    }
  }
Ponto-chave 1: execute_native_thread_routine

O código abaixo traz algumas informações:

Primeiro: por que usar extern "C"

Segundo: ele chama _M_run()

  extern "C"
  {
    static void*
    execute_native_thread_routine(void* __p)
    {
      thread::_Impl_base* __t = static_cast<thread::_Impl_base*>(__p);
      thread::__shared_base_type __local;
      __local.swap(__t->_M_this_ptr);

      __try
    {
      __t->_M_run();
    }
      __catch(const __cxxabiv1::__forced_unwind&)
    {
      __throw_exception_again;
    }
      __catch(...)
    {
      std::terminate();
    }

      return 0;
    }
  } // extern "C"
Ponto-chave 2: __gthread_create

Ele chama pthread_create

static inline int
__gthread_create (__gthread_t *__threadid, void *(*__func) (void*),
          void *__args)
{
  return __gthrw_(pthread_create) (__threadid, NULL, __func, __args);
}
Pronto, vamos organizar o fluxo acima: quando construímos um std::thread, passamos um callback personalizado (lambda) que executa nossa lógica de negócio; o construtor de std::thread inicia a chamada de pthread_create, ao mesmo tempo que passa execute_native_thread_routine em estilo C para pthread_create. Ao executar pthread_create, execute_native_thread_routine é executado, e então o _M_run() interno é executado — e isso corresponde à chamada da nossa função lambda.

Com esta seção, damos um passo adiante no entendimento das chamadas de thread. Você aprendeu? Fique à vontade para compartilhar.

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