c++11~c++20 -05-thread_local

一、thread_local简介

      thread_local变量是C++ 11新引入的一种存储类型。它会影响变量的存储周期(Storage duration)，被thread_local声明的变量在行为上非常像静态变量，只不过多了线程属性。

      在同一个线程中，一个线程局部存储对象只会初始化一次，即使在某个函数中被多次调用，这一点和单线程中的静态对象非常相似。对象的存储在线程开始时分配,相对应的，对象的销毁也只会发生一次，通常发生在线程退出的时刻，接下看几个例子。

      thread_local 只对声明于命名空间作用域的对象、声明于块作用域的对象以及静态数据成员允许。它指示对象拥有线程存储期。它能与 static 或 extern 结合，以分别指定内部或外部链接（除了静态数据成员始终拥有外部链接），但附加的 static 不影响存储期。

二、示例

2.1.全局变量

#include <iostream>
#include <thread>

thread_local int g_nx = 1;

void thread_func(const std::string& thread_name) {
	for (int i = 0; i < 50; i++) {
		
		printf("thread[%s]:g_nx = %d\n", thread_name.c_str(),g_nx);
		g_nx++;
	}
}

int main() {
	std::thread t1(thread_func, "t1");
	std::thread t2(thread_func, "t2");
	t1.join();
	t2.join();
	system("pause");
	return 0;
}

结果：

从结果可以看出，每个线程各自拷贝了一份数据。

2.2.局部变量

修改线程函数如下：

void thread_func(const std::string& thread_name) {
	for (int i = 0; i < 50; i++) 
	{
		thread_local int g_nx = 1;
		printf("thread[%s]:g_nx = %d\n", thread_name.c_str(),g_nx);
		g_nx++;
	}
}

结果和“一、全局变量”相同，g_nx只在线程创建的时候执行了一次。那如果换成static，会有什么反应呢？

void thread_func(const std::string& thread_name) {
	for (int i = 0; i < 50; i++) 
	{
		std::lock_guard<std::mutex> lc(mutexx);
		static  int g_nx = 1;
		printf("thread[%s]:g_nx = %d\n", thread_name.c_str(),g_nx);
		g_nx++;
	}
}

2.3.类对象

class A {
public:
	A() {
		
		std::cout << "构造函数\n";
	}

	~A() {
	
		std::cout << "析构函数\n";
	}

	
	int get_value() 
	{
		return counter++;
	}
private:
	int counter = 0;
};

void thread_func(const std::string& thread_name) {
	for (int i = 0; i < 3; ++i) 
	{
		thread_local std::shared_ptr<A> spA(new A());
		printf("thread[%s]:a.counter = %d\n", thread_name.c_str(), spA->get_value());
		
	}
	return;
}


int main() 
{
	{
		std::thread t1(thread_func, "t1");
		std::thread t2(thread_func, "t2");
		t1.join();
		t2.join();

	}
	
	system("pause");
	return 0;
}

结果：

2.4.类成员变量

thread_local 作为类成员变量时必须是 static 的！

class A {
public:
	A() {
		
		std::cout << "构造函数\n";
	}

	~A() {
	
		std::cout << "析构函数\n";
	}

	static int inline m_sN = 15;
	static int inline thread_local  m_tlN = 15;
};

void thread_func(const std::string& thread_name)
{
	A a;
	for (int i = 0; i < 3; ++i) 
	{
		a.m_sN--;
		a.m_tlN--;
		printf("thread[%s]:m_sN = %d,m_tlN =%d \n", thread_name.c_str(),a.m_sN,a.m_tlN);
		
	}
	return;
}


int main() 
{
	{
		std::thread t1(thread_func, "t1");
		std::thread t2(thread_func, "t2");
		t1.join();
		t2.join();

	}
	
	system("pause");
	return 0;
}

结果：