C++並發程式設計：如何利用執行緒局部儲存？

C 中的執行緒局部儲存 (TLS) 提供了一種在多執行緒環境中維護每個執行緒私有資料的機制，確保即使多個執行緒同時存取該變量，它們也不會彼此幹擾。透過使用 thread_local 關鍵字聲明局部變量，可在每個執行緒中建立該變數的單獨實例，確保資料隔離。這種機制可用於維護線程特定的計數器、狀態標誌和其他私有數據，避免了多執行緒程式設計中的資料競爭問題。

C 並發程式設計：利用執行緒局部儲存

執行緒局部儲存（TLS）是一種用於在多執行緒環境中維護每個執行緒的私有資料的機制。在 C 中，可以透過 thread_local 關鍵字實作 TLS。

作用原理

thread_local 宣告用於宣告一個局部變量，該變數在每個執行緒中具有單獨的實例。當存取該變數時，編譯器將產生一個線程特定的儲存位置，並且變數的值將僅儲存在該位置。這確保了即使來自不同線程的多個線程正在同時訪問該變量，它們也不會彼此幹擾。

語法

語法如下：

thread_local <type> variable;

其中：

• type 是變數的類型。
• variable 是變數的名稱。

實戰案例

我們來看一個用TLS 在多執行緒應用程式中計算全域計數器的範例：

// 定义一个全局计数器变量，没有任何线程安全保护
int global_counter = 0;

// 定义一个线程局部计数器变量
thread_local int thread_local_counter = 0;

// 执行增加计数器的线程函数
void increment_counter() {
  // 增加全局计数器
  global_counter++;

  // 增加线程局部计数器
  thread_local_counter++;
}

int main() {
  // 创建多个线程
  std::vector<std::thread> threads;
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    threads.push_back(std::thread(increment_counter));
  }

  // 等待所有线程完成
  for (auto& thread : threads) {
    thread.join();
  }

  // 输出结果
  std::cout << "Global counter: " << global_counter << std::endl; // 可能不是预期的值
  std::cout << "Thread local counter: " << thread_local_counter << std::endl; // 将输出每个线程的局部计数器值
}

在這個在範例中，global_counter 可能會有並發的存取問題，導致不準確的結果。而 thread_local_counter 保證了每個執行緒都有一個單獨的計數器實例，不會有資料競爭的問題。

以上是C++並發程式設計：如何利用執行緒局部儲存？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！