C++ 동시 프로그래밍: 스레드 로컬 저장소를 활용하는 방법은 무엇입니까?

C++의 TLS(스레드 로컬 저장소)는 다중 스레드 환경에서 각 스레드의 개인 데이터를 유지하는 메커니즘을 제공하여 여러 스레드가 동시에 변수에 액세스하더라도 서로 간섭하지 않도록 보장합니다. thread_local 키워드를 사용하여 지역 변수를 선언하면 각 스레드에 별도의 변수 인스턴스가 생성되어 데이터 격리가 보장됩니다. 이 메커니즘을 사용하면 스레드별 카운터, 상태 플래그 및 기타 개인 데이터를 유지하여 멀티스레드 프로그래밍에서 데이터 경합 문제를 피할 수 있습니다.

C++ 동시 프로그래밍: 스레드 로컬 저장소 활용

TLS(스레드 로컬 저장소)는 다중 스레드 환경에서 각 스레드에 대한 개인 데이터를 유지 관리하기 위한 메커니즘입니다. C++에서는 thread_local 키워드를 통해 TLS를 구현할 수 있습니다. thread_local 关键字实现 TLS。

作用原理

thread_local 声明用于声明一个局部变量，该变量在每个线程中具有单独的实例。当访问该变量时，编译器将生成一个线程特定的存储位置，并且变量的值将仅存储在该位置。这确保了即使来自不同线程的多个线程正在同时访问该变量，它们也不会彼此干扰。

语法

语法如下：

thread_local <type> variable;

其中：

• type 是变量的类型。
• variable 是变量的名称。

实战案例

我们来看一个用 TLS 在多线程应用程序中计算全局计数器的示例：

// 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
}

在这个示例中，global_counter 可能会有并发的访问问题，导致不准确的结果。而 thread_local_counter

• type은 변수의 유형입니다.
• 변수는 변수의 이름입니다.

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