Question

我想在我的课程中进行一些线程注册，所以我决定为thread_local功能添加一项检查：

#include <iostream>
#include <thread>

class Foo {
 public:
  Foo() {
    std::cout << "Foo()" << std::endl;
  }
  ~Foo() {
    std::cout << "~Foo()" << std::endl;
  }
};

class Bar {
 public:
  Bar() {
    std::cout << "Bar()" << std::endl;
    //foo;
  }
  ~Bar() {
    std::cout << "~Bar()" << std::endl;
  }
 private:
  static thread_local Foo foo;
};

thread_local Foo Bar::foo;

void worker() {
  {
    std::cout << "enter block" << std::endl;
    Bar bar1;
    Bar bar2;
    std::cout << "exit block" << std::endl;
  }
}

int main() {
  std::thread t1(worker);
  std::thread t2(worker);
  t1.join();
  t2.join();
  std::cout << "thread died" << std::endl;
}

代码很简单。我的Bar类具有一个静态thread_local成员foo。如果创建了静态thread_local Foo foo，则意味着创建了一个线程。

但是，当我运行代码时，Foo()中什么也不会打印，并且如果我在Bar的使用foo的构造函数中删除注释，则代码可以正常工作。 / p>

我在GCC（7.4.0）和Clang（6.0.0）上进行了尝试，结果是相同的。我猜编译器发现foo未使用，并且没有生成实例。所以

编译器是否忽略了static thread_local成员？我怎么能够为此调试吗？
如果是这样，为什么普通的static成员没有这个问题？

Answer 1

您的观察没有问题。 [basic.stc.static]/2禁止消除具有静态存储持续时间的变量：

如果具有静态存储持续时间的变量具有初始化或具有副作用的析构函数，即使将其消除似乎未使用，除非类对象或其复制/移动可能按照[class.copy]中指定的方式消除。

此限制在其他存储期限内不存在。实际上，[basic.stc.thread]/2说：

具有线程存储持续时间的变量应在初始化之前它的第一个odr用途，并且如果已建造，应在线程退出。

这表明除非使用odr，否则无需构造具有线程存储持续时间的变量。

但是为什么会有这种差异？

对于静态存储持续时间，每个程序只有一个变量实例。其构造的副作用可能非常明显（有点像程序范围的构造函数），因此需要这些副作用。

但是，对于线程本地存储持续时间，存在一个问题：算法可能启动很多线程。对于大多数这些线程，变量是完全不相关的。如果一个调用std::reduce(std::execution::par_unseq, first, last)的外部物理仿真库最终创建了许多foo实例，对吗？

当然，合理使用未本地使用的线程本地存储持续时间的变量（例如，线程跟踪器）会产生副作用。但是，保证的优势不足以弥补上述缺陷，因此只要不使用这些变量，就可以消除它们。（不过，您的编译器可以选择不这样做。您也可以在std::thread周围做自己的包装器，以解决此问题。）

Answer 2

我在“ ELF Handling For Thread-Local Storage”中找到了此信息，可以证明@ L.F。的答案

此外，运行时支持应避免创建线程本地存储（如果不需要）。例如，该模块只能由组成该线程的许多线程中的一个线程使用处理。分配内存会浪费内存和时间。所有线程的存储。需要一种惰性方法。这个不多由于需要处理动态加载，因此增加了额外的负担对象已经需要识别尚未存储的对象已分配。这是停止所有线程和在让所有线程再次运行之前为所有线程分配存储空间。

我的编译器是否忽略了我未使用的静态thread_local类成员？

2 个答案: