线程局部存储TLS是如何实现的?


在windows和linux下,都可以使用TLS,请问具体是怎么实现的?使用起来有什么需要注意的吗?

Linux c windows C++

甘蔗瑩FINO 12 years ago

对于Windows系统来说,正常情况下一个全局变量或静态变量会被放到".data"或".bss"段中,但当我们使用__declspec(thread)定义一个线程私有变量的时候,编译器会把这些变量放到PE文件的".tls"段中。当系统启动一个新的线程时,它会从进程的堆中分配一块足够大小的空间,然后把".tls"段中的内容复制到这块空间中,于是每个线程都有自己独立的一个".tls"副本。所以对于用__declspec(thread)定义的同一个变量,它们在不同线程中的地址都是不一样的。

我们知道对于一个TLS变量来说,它有可能是一个C++的全局对象,那么每个线程在启动时不仅仅是复制".tls"的内容那么简单,还需要把这些TLS对象初始化,必须逐个地调用它们的全局构造函数,而且当线程退出时,还要逐个地将它们析构,正如普通的全局对象在进程启动和退出时都要构造、析构一样。

Windows PE文件的结构中有个叫数据目录的结构,我们在第2部分已经介绍过了。它总共有16个元素,其中有一元素下标为IMAGE_DIRECT_ENTRY_TLS,这个元素中保存的地址和长度就是TLS表(IMAGE_TLS_DIRECTORY结构)的地址和长度。TLS表中保存了所有TLS变量的构造函数和析构函数的地址,Windows系统就是根据TLS表中的内容,在每次线程启动或退出时对TLS变量进行构造和析构。TLS表本身往往位于PE文件的".rdata"段中。

更详细的描述

荷叶萌院长大人 answered 12 years ago

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