线程局部存储(TLS)
同一个进程中的多个线程,它们的内存空间是共享的(栈除外),一个线程对内存的修改,对所有线程都有效。这是一个优点也是一个缺点。说它是优点,线程间的数据交换快捷高效。说它是缺点,一个线程死掉了,其它线程也性命不保。
在unix下,大家一直都对线程不太感兴趣,直到很晚以后才引入真正的线程。像X Sever要同时处理N个客户端的连接,每秒钟要响应上百万个请求,开发人员宁愿自己实现调度机制也不用线程。再如Apache(1.3x),在unix下的实现也是采用多进程的。
正如《unix编程艺术》中所说,线程局部存储的出现,使得这种情况出现了转机。采用线程局部存储,每个线程有一定的私有空间。这可以避免部分无意的破坏(当然无法避免有意的破坏行为),也省去线程访问共享数据时出现的问题。
其实这完全是因为unix程序不喜欢面向对象方法引起的,数据没有很好的封装起来,全局变量满天飞,在多线程情况下自然容易出问题。如果采用面向对象的方法,情况将会大为改观,而无需要线程局部存储来帮忙。
不过,多一种技术就多一种选择,知道线程局部存储肯定没有坏处。在有的情况下,没有线程局部存储,确实很难用其它办法实现。 比如,glibc会把最后一次操作的错误码记录在errno变量里,如果不采用线程局部存储,在多线程的情况下,当前线程取的errno可能不是自己上一次操作的错误码。
线程局部存储在不同的平台有不同的实现,可移植性不太好。幸好要实现线程局部存储并不难,最简单的办法就是建立一个全局表,通过当前线程ID去查询相应的数据,因为各个线程的ID不同,查到的数据自然也不同了。
大多数平台都提供了线程局部存储的方法,无需要我们自己去实现,在Linux下有两种方法可以实现线程局部存储。
方法一: 使用pthread的函数
int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*));int pthread_key_delete(pthread_key_t key);void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);
示例:
static pthread_key_t key;static pthread_once_t key_once = PTHREAD_ONCE_INIT;static void make_key(void){ pthread_key_create(&key, NULL); return;}void* thread_entry(void* param){ pthread_once(&key_once, make_key); if (pthread_getspecific(key) == NULL) { pthread_setspecific(key, (void*)pthread_self()); } printf("data=%u\n", pthread_getspecific(key)); return NULL;}
pthread_once保证make_key只被执行一次。
方法二: 使用编译器扩展
示例:
__thread int i;
后者使用起来方便很多,但前者的好处是移植比较方便,即使编译器不支持,也可以自己封装相应的函数。
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