本地线程的成本 < C++ >添加 thRead本地/代码>存储作为语言特征，我想知道一些事情： thead\u local的成本可能是多少？ 在记忆中 用于读写操作 与此相关：操作系统通常如何实现这一点？似乎任何声明的thread\u local都必须为每个创建的线程提供特定于线程的存储空间

存储空间：变量的大小*线程数，或者可能（sizeof（var）+sizeof（var*））*线程数

有两种实现线程本地存储的基本方法：

使用某种获取当前内核线程信息的系统调用。斯洛

使用一些指针，可能是在处理器寄存器中，内核在每个线程上下文开关处正确设置该指针-与所有其他寄存器同时设置。便宜

在英特尔平台上，变体2通常通过某些段寄存器（我不记得是FS还是GS）实现。GCC和MSVC都支持这一点。因此，访问时间大约与全局变量的访问时间一样快

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这也是可能的，但我还没有在实践中看到，它是通过现有的库函数实现的，比如

pthread\u getspecific

。性能将类似于1。或2.，加上库调用开销。记住变量2+库调用开销仍然比内核调用快得多。

Uli Drepper（glibc的维护者）对它在Linux上如何工作的描述可以在这里找到：

处理动态加载的模块等的要求使得整个机制有点复杂，这可能部分解释了为什么文档的权重为79页（！）

内存使用方面，每个每线程变量显然需要它自己的每线程内存（尽管在某些情况下，这可以延迟完成，以便只在第一次访问变量时分配空间），然后还有一些额外的数据结构需要用于偏移表等

就性能而言，访问TLS变量的额外成本主要围绕检索变量的地址。在x86-64 FS上，GS寄存器用作获取线程id的起点。通常会有一些指针解引用，以及动态加载代码的函数调用（_tls_get_addr）。另外还有一个成本，即创建一个新线程的速度较慢，因为实现需要分配空间，并且可能需要初始化所有TLS变量（如果不是延迟完成的话）

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TLS很容易使一些旧的线程不安全代码模式成为线程安全的（想想errno），但对于从一开始就为多线程世界设计的新代码来说，它很少需要。

最大的成本是代码的可维护性。我不同意这种很少需要的评论。TLS是一种非常简单、干净、快速的方法，可以通过避免线程中的重复查找来减少线程之间的争用并提高性能。应该注意的是，OS可执行加载程序和动态链接器（用于共享库/DLL）需要对变体2的特定支持。通过段寄存器使TLS工作实际上是一项艰巨的工作。但这是非常值得的，因为使用TLS变量的开销与普通全局变量相比可以忽略不计。