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
南东山人1 小时前
一文说清:C和C++混合编程
c语言·c++
stm 学习ing2 小时前
FPGA 第十讲 避免latch的产生
c语言·开发语言·单片机·嵌入式硬件·fpga开发·fpga
Ysjt | 深4 小时前
C++多线程编程入门教程(优质版)
java·开发语言·jvm·c++
ephemerals__4 小时前
【c++丨STL】list模拟实现(附源码)
开发语言·c++·list
Microsoft Word4 小时前
c++基础语法
开发语言·c++·算法
一只小小汤圆4 小时前
opencascade源码学习之BRepOffsetAPI包 -BRepOffsetAPI_DraftAngle
c++·学习·opencascade
legend_jz5 小时前
【Linux】线程控制
linux·服务器·开发语言·c++·笔记·学习·学习方法
嘿BRE5 小时前
【C++】几个基本容器的模拟实现(string,vector,list,stack,queue,priority_queue)
c++
ö Constancy6 小时前
c++ 笔记
开发语言·c++