探讨C++中的线程本地存储（Thread Local Storage）——知乎
2023-07-08 03:35:01
深夜i
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C++
线程
本地存储
TLS
知乎
在C++中，线程本地存储（Thread Local Storage，简称TLS）是一种非常有用的特性。TLS可以让程序员在同一进程内的不同线程中，存储和访问不同的数据副本。这种特性在多线程编程中发挥着重要的作用，可以帮助程序员避免竞争条件和其他线程锁定的问题。
线程本地存储（TLS）是一种将数据关联到调用线程的方式。每个线程都可以使用自己的数据，而不会对其他线程的数据造成干扰。使用TLS需要使用两个基本操作：TLS创建和TLS访问。使用TLS创建操作，可以为每个线程分配一个唯一名称的索引，这个唯一名称在整个进程内是固定的，对于每个线程而言，是唯一的。一旦创建了TLS，程序就可以使用TLS访问操作来读写这个TLS变量了。
在C++中，TLS有两种形式：静态TLS和动态TLS。静态TLS需要定义一个全局变量，并将其属性设置为thread_local，这样这个全局变量就变成了每个线程独立的。而动态TLS需要使用API函数进行TLS的创建和访问，常用的API函数包括TlsAlloc、TlsGetValue、TlsSetValue和TlsFree。
在使用TLS时，需要注意以下几点：
首先需要考虑TLS的内存消耗。对于每个TLS变量，程序需要为每个线程分配一个副本，因此如果定义了过多的TLS变量，将会导致内存开销过大，并影响程序的性能。
其次，需要注意TLS变量的生命周期。一旦定义了TLS变量，将会在整个进程生命周期中存在，并且需要手动释放。如果没有正确释放TLS变量，将会导致内存泄漏和其他问题。
此外，还需要注意TLS变量的作用范围。TLS可以在函数内部使用，也可以在全局变量中使用。但是需要注意，如果某个全局变量使用了TLS，程序需要确保每个线程都能够正确地访问到TLS变量。
总之，线程本地存储（Thread Local Storage）是一种非常有用的特性，可以帮助程序员解决多线程编程中的竞争条件和其他线程锁定的问题。为了正确使用TLS，程序员需要注意TLS的内存消耗、生命周期和作用范围，并正确使用相应的API函数来创建和访问TLS变量。
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