线程局部存储tls的使用

线程局部存储(Thread Local Storage,TLS)主要用于在多线程中,存储和维护一些线程相关的数据,存储的数据会被关联到当前线程中去,并不需要锁来维护。。

因此也没有多线程间资源竞争问题,那如何去实现TLS存储呢,主要有以下几种方式:

  1. gcc和clang的__thread修饰符
  2. windows下msvc的__declspec(thread)修饰符
  3. pthread库pthread_setspecificpthread_getspecific接口
  4. windows下的TlsSetValueTlsGetValue

__thread和__declspec(thread)的使用

其中__thread和__declspec(thread)用起来最为方便,只需要在static或者全局变量前加上此修饰符,然后在线程里面访问变量就行了

例如:

tb_void_t tb_thread_func(tb_cpointer_t priv)
{
    // 定义一个线程局部变量
    static __thread int a = 0;

    // 初始化这个变量,设置为当前线程id
    if (!a) a = tb_thread_self();
}

如果运行多个线程的话,上述代码中每个线程的变量a的值,都是不相同的,值为每个线程的id

__declspec(thread) 用起来也是类似,只需替换下 __thread就行了

虽然这两个修饰符用起来很方便,但是需要编译器支持,虽然现在大部分平台的编译器都已支持,但是作为跨平台开发,这样还是不够的

毕竟还是有不少低版本gcc,不一定支持__thread,尤其是嵌入式开发领域,交叉编译工具链中的编译器支持力度差异还是蛮大的。。

另外,使用__thread进行tls数据维护,需要手动管理相关内存的释放问题,用的不好很容易导致内存泄露。。

pthread接口

pthread 的 tls 相关接口,比较完善,并且支持注册free函数,在线程退出的时候,自动释放相关tls数据,避免内存泄露,但是使用上稍显复杂了些

我们看个简单的例子:

// 测试线程中tls变量存储的key,需定义为全局或者static
static pthread_key_t g_local_key = 0;

static tb_void_t tb_thread_local_free(tb_pointer_t priv)  
{  
    tb_trace_i("thread[%lx]: free: %p", tb_thread_self(), priv);
}  
static tb_void_t tb_thread_local_init(tb_void_t)
{
    // 创建tls的key,并且设置自动释放函数
    pthread_key_create(&g_local_key, tb_thread_local_free);
}
static tb_int_t tb_thread_local_test(tb_cpointer_t priv)
{
    // 在所有线程中,仅执行一次,用于在线程内部初始化 tls 的 key
    static pthread_once_t s_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
    pthread_once(&s_once, tb_thread_local_init);

    // 尝试读取当前tls数据
    tb_size_t local;
    if (!(local = (tb_size_t)pthread_getspecific(g_local_key)))
    {
        // 设置tls数据为当前线程id
        tb_size_t self = tb_thread_self();
        if (0 == pthread_setspecific(g_local_key, (tb_pointer_t)self))
            local = self;
    }

    return 0;
}

看上去复杂了些,但是更加灵活,如果不需要在线程内部创建key的话,就不需要调用pthread_once了,直接把创建好的key传入线程内部去访问就好。

TlsSetValue 接口

此套接口(TlsSetValue, TlsGetValue, TlsAlloc, TlsFree),属于windows的tls操作接口,当然不能跨平台了,使用起来和pthread的差不多,但是无法注册自动释放函数,并且也没提供类似pthread_once的接口
在线程内部自创建key,功能上稍显不足。。

```c
static tb_int_t tb_thread_local_test(tb_cpointer_t priv)

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