线程局部存储----TLS
线程局部存储(Thread Local Storage,TLS)是一种编程技术,它允许每个线程拥有自己的数据副本,而不会与其他线程共享。这种存储方式有助于避免同步问题,如锁和条件变量,因为每个线程都可以独立地访问自己的数据,而不需要担心数据竞争条件。
一、实现方式:
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C+11 标准库:C+11 引入了线程局部存储的概念,通过
thread_local
关键字实现。你可以使用thread_local
关键字声明变量,这样每个线程都会有该变量的一个独立副本。
thread_local int tls_variable = 0;
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编译器特定的扩展:如 Microsoft Visual C++(MSVC)提供了
_declspec(thread)
扩展,它为每个线程创建变量的一个独立实例。
__declspec(thread) int tls_variable = 0;
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POSIX 线程属性:POSIX 线程库提供了
pthread_key_t
类型,允许你为每个线程存储键值对。 -
智能指针:在 C++14 中,可以使用
std::thread::thread
类型的get_id
方法来获取当前线程的标识,并使用它来索引一个std::map
或std::unordered_map
来存储线程局部数据。
std::unordered_map<std::thread::id, int> tls_data;
int tls_value = tls_data[std::this_thread::get_id()];
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自定义关键字:在不支持线程局部存储关键字的编译器上,你可以定义宏来模拟线程局部存储的行为。
二、线程局部存储的主要优点是:
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减少锁的需求:由于每个线程都有自己的数据副本,因此通常不需要使用锁来保护数据访问。
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提高性能:减少了锁竞争和上下文切换的开销,可能提高程序性能。
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简化代码:线程局部存储使代码更易于编写和理解,因为它避免了复杂的同步逻辑。
在使用线程局部存储时,重要的是要确保每个线程在生命周期结束时正确地清理其数据,以避免内存泄漏。