C ++编译器如何在C ++ 0x中实现线程本地存储？

Question

c ++编译器如何在C ++ 0x中实现线程本地存储

我在谷歌搜索过这个。但我找不到任何关于此事的内容。

有没有人对此有任何材料？

Answer 1

阅读Wikipedia entry。

线程本地存储不是C ++特有的。有时它会使用不同的名称，例如“TLS”（只是线程本地存储的缩写）或“特定于线程的存储”（TSS）。

大多数操作系统都提供API来访问每线程存储。例如，Windows的“{3}”以“TLS”开头。在引擎盖下，Win32为各种线程数据保留了一个特殊区域，包括用户线程本地存储，可通过特定的CPU寄存器（x86上的FS）访问。 Linux通过pthread API提供特定于线程的存储，名称为bunch of API functions，这些通常使用类似的技术实现。

操作系统可能根本不提供任何支持。但是，如果操作系统通过API提供进程唯一的线程ID，那么C ++运行时库可以在内部维护概念上类似std::map<thread_id, per_thread_storage>的内容。当然，那就是per_thread_storage的问题。如果一个程序是静态链接的，它可能就像一个指向一个大结构的指针，所有的线程本地存储变量都在程序中声明为元素。这是一个过于简单化，但你得到了一般的想法。

访问线程本地存储变量显然不仅仅是直接内存读取或写入。它可能比这更具参与性。如果要在特定函数中大量使用线程本地/特定存储，我建议您先将线程局部存储指针复制到局部变量中。

Answer 2

全局变量（或可写静态数据 - WSD）通常存储在与堆栈，堆和代码分开的内存块中。在可执行代码开始运行之前，创建并初始化WSD块。

C ++ 0x引入了thread_local关键字，确保为每个线程创建一个单独的全局变量实例。问题是需要为每个线程加载不同的块。

下一个难点是变量的地址在链接时并不固定，并且每个线程都不同。

这个问题有两种解决方法。一种是让编译器生成函数调用以获得正确的块，而另一种是更改ABI以将TLS块存储在一个处理器寄存器中。然后，这可以与偏移一起使用以访问正确的thread_local变量。

这不同于库支持，其中OS存储单个void*值，可以使用该值存储指向已在进程堆上分配的线程本地块的指针。

如果您希望血腥细节显示here。

Answer 3

您可以使用boost::thread在不同平台上轻松处理TLS。每个实现都在代码中，应该可以帮助您了解不同系统如何处理这个领域。