线程局部存储（或者叫线程本地存储）

最新推荐文章于 2025-02-25 19:59:21 发布

xtx1990

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分类专栏： linux进程和线程编程

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本文深入探讨了线程局部存储TLS的概念，解释了其在多线程环境下如何实现线程间的独立数据访问，以及TLS与全局变量的区别。通过示例代码展示了如何在Linux平台上利用`pthread`库实现TLS，并说明了TLS在提高线程间数据隔离性和减少同步开销方面的优势。

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问题和解决方法：一个程序作为一个进程来运行的时候里面可能会有几个线程在同时工作普通的全局变量在一个进程内唯一所有线程看到的是同一个值使用__declspec(thread)方式（window的方式）声明的全局变量就不是这样它对于一个线程是唯一的不同的线程都可以访问但是是各自访问各自的不会冲突

为什么要有TLS？原因在于，进程中的全局变量与函数内定义的静态(static)变量，是各个线程都可以访问的共享变量。在一个线程修改的内存内容，对所有线程都生效。这是一个优点也是一个缺点。说它是优点，线程的数据交换变得非常快捷。说它是缺点，一个线程死掉了，其它线程也性命不保; 多个线程访问共享数据，需要昂贵的同步开销，也容易造成同步相关的BUG。

　　如果需要在一个线程内部的各个函数调用都能访问、但其它线程不能访问的变量（被称为static memory local to a thread 线程局部静态变量），就需要新的机制来实现。这就是TLS。

　　线程局部存储在不同的平台有不同的实现，可移植性不太好。幸好要实现线程局部存储并不难，最简单的办法就是建立一个全局表，通过当前线程ID去查询相应的数据，因为各个线程的ID不同，查到的数据自然也不同了。

　　大多数平台都提供了线程局部存储的方法，无需要我们自己去实现：

　　linux:

　　int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*));

　　int pthread_key_delete(pthread_key_t key);

　　void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);

　　int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);

#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<string.h>
pthread_key_t p_key;
 
void func1()
{
        int *tmp = (int*)pthread_getspecific(p_key);//同一线程内的各个函数间共享数据。
        printf("%d is runing in %s\n",*tmp,__func__);
 
}
void *thread_func(void *args)
{
 
        pthread_setspecific(p_key,args);
 
        int *tmp = (int*)pthread_getspecific(p_key);//获得线程的私有空间
        printf("%d is runing in %s\n",*tmp,__func__);
 
        *tmp = (*tmp)*100;//修改私有变量的值
 
        func1();
 
        return (void*)0;
}
int main()
{
        pthread_t pa, pb;
        int a=1;
        int b=2;
        pthread_key_create(&p_key,NULL);
        pthread_create(&pa, NULL,thread_func,&a);
        pthread_create(&pb, NULL,thread_func,&b);
        pthread_join(pa, NULL);
        pthread_join(pb, NULL);
        return 0;
}
 
#gcc -lpthread  test.c -o test
# ./test 
2 is runing in thread_func
1 is runing in thread_func
100 is runing in func1
200 is runing in func1