C/C++ 线程局部存储(TLS)

在C或C++中,线程局部存储(Thread-Local Storage,简称TLS)是一种用于存储线程特有数据的方法。这意味着每个线程都可以访问它自己的变量实例,而不会影响到其他线程中的同名变量。这在多线程程序中非常有用,因为它可以避免对共享数据的竞争和同步开销。

C++11引入了thread_local关键字来简化线程局部存储的使用。在C中,则需要依赖操作系统或编译器提供的特定机制,如GCC的__thread关键字。

C++11中的thread_local示例

下面是一个C++11中使用thread_local的简单例子:

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>

// 定义一个线程局部的整型变量
thread_local int tls_counter = 0;

void increment_counter() {
    tls_counter++; // 每个线程都会独立地增加自己的tls_counter
    std::cout << "Thread " << std::this_thread::get_id() << " incremented tls_counter to " << tls_counter << std::endl;
}

int main() {
    std::vector<std::thread> threads;

    // 创建10个线程
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        threads.emplace_back(increment_counter);
    }

    // 等待所有线程完成
    for (auto& th : threads) {
        th.join();
    }

    return 0;
}

输出:

txt 复制代码
Thread 140517560022592 incremented tls_counter to 1
Thread 140517551629888 incremented tls_counter to 1
Thread 140517534844480 incremented tls_counter to 1
Thread 140517543237184 incremented tls_counter to 1
Thread 140517409019456 incremented tls_counter to 1
Thread 140517526451776 incremented tls_counter to 1
Thread 140517518059072 incremented tls_counter to 1
Thread 140517438387776 incremented tls_counter to 1
Thread 140517429995072 incremented tls_counter to 1
Thread 140517421602368 incremented tls_counter to 1

在这个例子中,tls_counter是一个线程局部变量,每个线程都会拥有自己的tls_counter实例。因此,尽管所有线程都调用了increment_counter函数,但每个线程都会独立地增加自己的tls_counter,而不会影响到其他线程的tls_counter

GCC的__thread在C中的示例

对于C语言,可以使用GCC的__thread关键字来实现类似的功能:

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>

// 定义一个线程局部的整型变量
__thread int tls_counter = 0;

void* increment_counter(void* arg) {
    tls_counter++; // 每个线程都会独立地增加自己的tls_counter
    printf("Thread %ld incremented tls_counter to %d\n", (long)pthread_self(), tls_counter);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[10];

    // 创建10个线程
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, increment_counter, NULL);
    }

    // 等待所有线程完成
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    return 0;
}
txt 复制代码
Thread 127565616375360 incremented tls_counter to 1
Thread 127565599589952 incremented tls_counter to 1
Thread 127565624768064 incremented tls_counter to 1
Thread 127565582804544 incremented tls_counter to 1
Thread 127565607982656 incremented tls_counter to 1
Thread 127565591197248 incremented tls_counter to 1
Thread 127565574411840 incremented tls_counter to 1
Thread 127565477959232 incremented tls_counter to 1
Thread 127565486351936 incremented tls_counter to 1
Thread 127565494744640 incremented tls_counter to 1

这个例子与C++的例子类似,但使用了C的pthread库来创建和管理线程,并使用__thread关键字来声明线程局部变量。

注意,虽然__thread在GCC中非常有用,但它并不是C语言标准的一部分,因此在使用时需要考虑跨平台兼容性问题。

相关推荐
奋斗的小花生1 小时前
c++ 多态性
开发语言·c++
闲晨1 小时前
C++ 继承:代码传承的魔法棒,开启奇幻编程之旅
java·c语言·开发语言·c++·经验分享
UestcXiye3 小时前
《TCP/IP网络编程》学习笔记 | Chapter 3:地址族与数据序列
c++·计算机网络·ip·tcp
霁月风4 小时前
设计模式——适配器模式
c++·适配器模式
jrrz08284 小时前
LeetCode 热题100(七)【链表】(1)
数据结构·c++·算法·leetcode·链表
咖啡里的茶i4 小时前
Vehicle友元Date多态Sedan和Truck
c++
海绵波波1074 小时前
Webserver(4.9)本地套接字的通信
c++
@小博的博客5 小时前
C++初阶学习第十弹——深入讲解vector的迭代器失效
数据结构·c++·学习
爱吃喵的鲤鱼6 小时前
linux进程的状态之环境变量
linux·运维·服务器·开发语言·c++
DARLING Zero two♡6 小时前
关于我、重生到500年前凭借C语言改变世界科技vlog.16——万字详解指针概念及技巧
c语言·开发语言·科技