__thread详解（gcc关键字）

最新推荐文章于 2025-06-22 18:14:13 发布

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本文介绍了线程局部存储（TLS）机制，通过该机制分配的变量每个线程有独立实例。着重阐述了GCC内置的__thread线程局部存储设施，其存储效率高，各线程值互不干扰，但存在限制，如只能修饰POD类型，对变量定义和使用场景也有要求。

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Thread Local Storage
线程局部存储(tls)是一种机制,通过这一机制分配的变量,每个当前线程有一个该变量的实例.

// 释义
__thread是GCC内置的线程局部存储设施，其存储效率可以和全局变量相比；
__thread变量在每一个线程中都有一份独立实例，各线程值是互不干扰的。
可以用来修饰那些带有全局性且值可能变，但是又不值得用全局变量保护的变量。

// 自身的限制
只能修饰POD类型（类似整型指针的标量，不带自定义的构造、拷贝、赋值、析构的类型，二进制内容可以任意复制memset,memcpy,且内容可以复原）。
不能修饰class类型，因为无法自动调用构造和析构函数。
可用于修饰全局变量，函数内的静态变量，不能修饰函数的局部变量或class的普通成员变量。且__thread变量值只能初始化为编译器常量
__thread限定符(specifier)可以单独使用，也可带有extern或static限定符，但不能带有其它存储类型的限定符。
__thread可用于全局的静态文件作用域，静态函数作用域或一个类中的静态数据成员。不能用于块作用域，自动或非静态数据成员。

// 变量定义

__thread int i;
extern __thread struct state s;
static __thread char *p;

// 例子 1

#include <iostream>
#include <pthread.h>
using namespace std;
 
//一个用__thread关键字修饰的全局变量
__thread int g_iThreadCount = 0;
 
void *pthreadFunc1(void *pArg)
{
	g_iThreadCount += 1;
	cout << "pthreadFunc1::g_iThreadCount = " << g_iThreadCount << endl;
	pthread_exit((void *)1);
1
 
void *pthreadFunc2(void *pArg)
{
	g_iThreadCount += 2;
	cout << "pthreadFunc2::g_iThreadCount = " << g_iThreadCount << endl;
	pthread_exit((void *)2);
}
 
int main(void)
{
	int iRet;
	pthread_t pthreadId1;
	pthread_t pthreadId2;
	
	pthread_create(&pthreadId1, NULL, pthreadFunc1, NULL);
	pthread_create(&pthreadId2, NULL, pthreadFunc2, NULL);
	
	pthread_join(pthreadId1, NULL);
	pthread_join(pthreadId2, NULL);
	
	return 0;
}

pthreadFunc1::g_iThreadCount = 1
pthreadFunc2::g_iThreadCount = 2

// 例子 2

#include <iostream>  
#include <pthread.h>  
#include <unistd.h>
	
using namespace std; 

const int i=5;  
__thread int var=i;//两种方式效果一样  

static __thread int var2 = 15;//  

static void* worker1(void* arg);  
static void* worker2(void* arg);  

int main(){  
    pthread_t pid1,pid2;  

    static __thread  int temp=10;//修饰函数内的static变量  

    pthread_create(&pid1,NULL,worker1,NULL);  
    pthread_create(&pid2,NULL,worker2,NULL);  
    pthread_join(pid1,NULL);  
    pthread_join(pid2,NULL);  

    cout<<"main var addr :" << &var<<endl;     // 0x7f73a30f0734
    cout<<"main var2 addr :" << &var2<<endl;   // 0x7f73a30f0738
    cout<<temp<<endl;                          //输出10   
    return 0;  
}  

static void* worker1(void* arg){  
    cout<<"worker1 var :" << ++var<<endl;        // 6  
    cout<<"worker1 var addr :" << &var<<endl;    // 0x7f73a20f86f4
    cout<<"worker1 var2 :" << ++var2<<endl;      // 16
    cout<<"worker1 var2 addr :" << &var2<<endl;  // 0x7f73a20f86f8
}  

static void* worker2(void* arg){  
    sleep(1);//等待线程1改变var值，验证是否影响线程2  
    cout<< "worker2 var :" << --var<<endl;       // 4
    cout<<"worker2 var addr :" << &var<<endl;    // 0x7f73a18f76f4
    cout<<"worker2 var2 :" << --var2<<endl;      // 14
    cout<<"worker2 var2 addr :" << &var2<<endl;  // 0x7f73a18f76f8
}

[james_xie@james-desk myCode]$ g++ threadvar.c -o threadvar -lpthread
[james_xie@james-desk myCode]$ ./threadvar