c++多线程中的利器-thread_local

我们在这里简单介绍一下在c++11中新添加的-thread_local

我们在介绍thread_local之间首先需要说明一下什么是线程周期,以及什么情况下的变量可以被声明为thread_local相等与将一个可变数据

一.什么是thread_local

带有thread_local关键字的变量具有线程周期，这些变量在线程开始的时候就被生成，在线程销毁的时候就被销毁，并且每一个线程都具有一个独立的变量,也就是相当于每一个线程都有一份不同的变量

thread_local相当于通过将可变变量让每一个线程都拥有独立的副本，从而实现线程封装的机制

和它同是存储期的指定符还有四种

关键字	说明
auto	自动存储期
register	自动存储期，指示编译器会将此对象放入处理器的寄存器中
static	静态或者线程存储期的内部连接
extern	静态或者线程存储期的外部连接
thread_local	线程存储器

二．thread_local能为我们做什么?

通过修饰的变量有如下的特性:

• 变量在线程创建的时候进行生成
• 线程结束的时候被销毁
• 每一个线程都拥有自己的变量副本
• thread_local　可以和static 或者extern 联合进行使用，影响变量的连接属性

//thread_local 测试
#include<iostream>
#include<thread>
#include<mutex>

thread_local int x = 1;
void func(){
    for(int i = 0 ; i < 4; i++)
    {
        x++;
        printf("%ld: %d\n",std::this_thread::get_id() , x);
    }
}

int main()
{
    std::thread t1(func);
    std::thread t2(func);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

我们可以使用g++ xxx.cc -lpthread 来运行程序

我们可以从打印结果来清晰的看出来，每个线程都有一份自己的备份，并且是相互不干扰的

void func(){
    for(int i = 0 ; i < 4; i++)
    {
        thread_local int x = 1;
        x++;
        printf("%ld: %d\n",std::this_thread::get_id() , x);
    }
}

将上述函数重新进行修改

说明thread_local设置为局部变量的话，并没有重新进行赋值，我感觉可以将其理解为在线程中的static变量

thread_local int i=0;

void f(int newval){
    i=newval;
}

void g(){
    std::cout<<i;
}

void threadfunc(int id){
    f(id);
    ++i;
    g();
}

int main(){
    i=9;
    std::thread t1(threadfunc,1);
    std::thread t2(threadfunc,2);
    std::thread t3(threadfunc,3);

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    std::cout<<i<<std::endl;
}

这代码可能会输出 “2349” , “3249” ,“4239” , “2439” 或者 "3429"其中每一个线程都有自己的副本 i,这些副本是完全独立的，并且每个都有不同的地址.每一个都不相互干扰

总结

• thread_local描述的对象在thread开始的时候进行分配，thread结束的时候进行分解
• 相当于thread中的static变量
• 一般在声明的时候进行赋值，在本thread只执行一次
• 描述的对象只在作用域中有效
• 描述类成员变量的时候，必须是static

参考

http://cifangyiquan.net/programming/thread_local/