C ++异常是否足以实现线程本地存储?

时间:2010-03-21 15:06:51

标签: c++ exception thread-local

我是commenting on an answer线程本地存储很好,并且回忆了另外一个informative discussion关于我想要的异常

  

唯一特别的事情   throw中的执行环境   block是异常对象   由rethrow引用。

将两个和两个放在一起,不会在其主函数的函数catch块中执行整个线程,并将其与线程本地存储一起使用?

似乎工作得很好,虽然很慢。这是小说还是很有特色?还有另一种解决问题的方法吗?我最初的前提是否正确? get_thread会在您的平台上产生什么样的开销?什么是优化的潜力?

#include <iostream>
#include <pthread.h>
using namespace std;

struct thlocal {
    string name;
    thlocal( string const &n ) : name(n) {}
};

struct thread_exception_base {
    thlocal &th;
    thread_exception_base( thlocal &in_th ) : th( in_th ) {}
    thread_exception_base( thread_exception_base const &in ) : th( in.th ) {}
};

thlocal &get_thread() throw() {
    try {
        throw;
    } catch( thread_exception_base &local ) {
        return local.th;
    }
}

void print_thread() {
    cerr << get_thread().name << endl;
}

void *kid( void *local_v ) try {
    thlocal &local = * static_cast< thlocal * >( local_v );
    throw thread_exception_base( local );
} catch( thread_exception_base & ) {
    print_thread();

    return NULL;
}

int main() {
    thlocal local( "main" );
    try {
        throw thread_exception_base( local );
    } catch( thread_exception_base & ) {
        print_thread();

        pthread_t th;
        thlocal kid_local( "kid" );
        pthread_create( &th, NULL, &kid, &kid_local );
        pthread_join( th, NULL );

        print_thread();
    }

    return 0;
}

这确实需要定义从thread_exception_base派生的新异常类,用get_thread()初始化基础,但总的来说这并不像是一个没有生产力的失眠的星期天早晨......

编辑:GCC在pthread_getspecific中对get_thread进行三次调用。 编辑:以及对堆栈,环境和可执行格式的大量讨厌内省,以找到我在第一次演练中遗漏的catch块。这看起来高度依赖于平台,因为GCC从操作系统调用了一些libunwind。开销大约4000次循环。我想它也必须遍历类层次结构,但可以控制它。

4 个答案:

答案 0 :(得分:9)

在这个问题的俏皮精神中,我提供了这个可怕的噩梦创作:

class tls
{
    void push(void *ptr)
    {
        // allocate a string to store the hex ptr 
        // and the hex of its own address
        char *str = new char[100];
        sprintf(str, " |%x|%x", ptr, str);
        strtok(str, "|");
    }

    template <class Ptr>
    Ptr *next()
    {
        // retrieve the next pointer token
        return reinterpret_cast<Ptr *>(strtoul(strtok(0, "|"), 0, 16));
    }

    void *pop()
    {
        // retrieve (and forget) a previously stored pointer
        void *ptr = next<void>();
        delete[] next<char>();
        return ptr;
    }

    // private constructor/destructor
    tls() { push(0); }
    ~tls() { pop(); }

public:
    static tls &singleton()
    {
        static tls i;
        return i;
    }

    void *set(void *ptr)
    {
        void *old = pop();
        push(ptr);
        return old;
    }

    void *get()
    {
        // forget and restore on each access
        void *ptr = pop();
        push(ptr);
        return ptr;
    }
};

利用根据C ++标准,strtok存储其第一个参数的事实,以便后续调用可以通过0从同一个字符串中检索更多的标记,因此在一个线程中意识到它必须使用TLS。

example *e = new example;

tls::singleton().set(e);

example *e2 = reinterpret_cast<example *>(tls::singleton().get());

因此,只要strtok未在程序中的其他任何位置以预期方式使用,我们就会有另一个备用TLS插槽。

答案 1 :(得分:3)

我想你在这里做点什么。即使除了明确使用线程之外,这甚至可能是一种将数据转换为不接受用户“状态”变量的回调的可移植方式。

所以听起来你已经在你的主题中回答了问题:是的。

答案 2 :(得分:0)

void *kid( void *local_v ) try {
    thlocal &local = * static_cast< thlocal * >( local_v );
    throw local;
} catch( thlocal & ) {
    print_thread();

    return NULL;
}

==

void *kid (void *local_v ) { print_thread(local_v); }

我可能在这里遗漏了一些东西,但它不是线程本地存储,只是不必要地复杂的参数传递。每个线程的参数都不同,因为它传递给pthread_create,而不是因为任何异常杂乱。


事实证明,我确实错过了GCC在此示例中生成实际的线程本地存储调用。它实际上使问题变得有趣。我还不太确定是否是其他编译器的情况,它与直接调用线程存储有什么不同。

我仍然支持我的一般论点,即可以更简单直接的方式访问相同的数据,无论是参数,堆栈遍历还是线程本地存储。

答案 3 :(得分:0)

访问当前函数调用堆栈上的数据始终是线程安全的。这就是为什么你的代码是线程安全的,而不是因为巧妙地使用异常。线程本地存储允许我们存储每线程数据并将其引用到直接调用堆栈之外。