Question

假设有一些使用全局变量的不可重入函数：


int i;
void foo(void){
/* modify i */
}

然后，我想在多线程代码中使用这个函数，所以我可以这样改变代码：


void foo(int i){
/* modify i */
}

或者，通过使用gcc __thread说明符，更简单：


__thread int i;
void foo(void){
/* modify i */
}

最后一个优点是我不需要更改另一个调用foo（）的代码。

我的问题是，线程本地存储的开销是多少？ TLS有一些不明显的问题吗？

如果我将通过单独的指针修改TLS`ed变量，是否有一些开销，如下所示：


__thread int i;
void foo(void){
int *p = &i;
/* modify i using p pointer */
}

感谢。

Answer 1

然后，我想使用这个功能在多线程代码中，所以我可以改变以这种方式编码：

void foo(int i){
    /* modify i */
}

这肯定会不工作，因为您只会修改i的副本。如果您希望更改仍然存在，则需要传递int*或int&。

使用TLS肯定不会导致任何显着的开销（空间或时间）超过您实现相同功能可能遵循的任何自定义方法。实际上，编译器通过在保存线程局部变量的全局数据结构中动态分配存储“槽”来实现TLS。

当您在运行时访问线程局部变量时，会有一个额外的间接级别：首先，运行时必须访问当前线程的相应线程局部变量表，然后从表中获取值。这个获取是使用数组中的索引完成的（这是一个O（1）操作）。

如果您打算这样做：

__thread int i;
void foo(void){
    int *p = &i;
    /* modify i using p pointer */
}

然后不需要使用指针访问i。将i视为一个全局变量，每个正在运行的线程具有不同的值。您不需要通过指针访问正常的全局变量，因此也不需要使用带有线程局部变量的指针。

最后，线程局部存储并不是真正意味着每个线程存储大量变量（对TLS表的大小有依赖于编译器的限制）但是这是你可以轻松解决的问题：将许多变量放入a struct并指向struct线程本地。

Answer 2

我在TLS看到的唯一问题是它可能有限的尺寸。这取决于系统，因此您可能面临移植或扩展问题（BTW，在某些系统上可能根本不提供TLS）