TLS 模型上的 GCC 通用变量属性答案

【问题标题】：GCC Common Variable Attribute on TLS modelTLS 模型上的 GCC 通用变量属性
【发布时间】：2020-08-26 02:18:54
【问题描述】：

tls_model 属性设置特定 __thread 变量的线程本地存储模型（请参阅 Thread-Local），在每个变量的基础上覆盖 -ftls-model= 命令行开关。 tls_model 参数应该是 global-dynamic、local-dynamic、initial-exec 或 local-exec 之一。并非所有目标都支持此属性。

为了查看为不同 TLS 模型生成的程序集的差异，创建了一个包含三个 __thread 变量的类。

#include <cstdint>

class Holder
{
public:
    static int32_t calc();
    static int32_t calc2();
    static int32_t calc3();
    static __thread int32_t value  __attribute__ ((tls_model("initial-exec")));
    static __thread int32_t value2  __attribute__ ((tls_model("local-dynamic")));
    static __thread int32_t value3;
};

__thread int32_t Holder::value;
__thread int32_t Holder::value2;
__thread int32_t Holder::value3;

int32_t Holder::calc()
{
    return value * 2;
}

int32_t Holder::calc2()
{
    return value2 * 2;
}

int32_t Holder::calc3()
{
    return value3 * 2;
}

这是使用-c -shared -fPIC -O3 标志编译的。但是，请注意，该属性不会在相应的计算函数中产生任何差异。（在相应的计算函数中都使用__tls_get_addr。）但是，如果添加了-ftls-model=initial-exec 标志，它确实会改变TLS 模型，但都会被覆盖以使用inital-exec（所有计算函数都使用@gottpoff(%rip)）

使用在线编译器资源管理器，发现 clang (LLVM) 和 icc 似乎都尊重属性，但不尊重 gcc。它似乎也与 GCC 网站中的描述相矛盾（基于每个变量覆盖）。可以在this 上试用并切换到不同的编译器。

GCC 是否有理由删除了覆盖每个变量设置的能力？还是我做错了什么或有错误的期望？

提前感谢您的帮助和解释。

【问题讨论】：

这是在 Linux 上，对吧？我添加了那个标签。我假设基于@gottpoff(%rip) - 我认为无论 Windows 使用什么都不称为 GOT，但我不确定 MacOS。
是的，它在 Linux 上。感谢您添加标签。

标签： linux gcc x86-64 thread-local-storage

【解决方案1】：

这是一个错误，可能在 C++ 前端和/或属性合并代码中。如果您从定义的声明中移动或复制属性，它会按预期工作。如果您消除定义，只留下声明，它也可以根据文档工作。基本上，每个定义似乎都没有从前面的声明中正确继承属性。这值得在https://gnu.gnu.org/bugzilla 进行错误报告

【讨论】：

或者是UB从定义中省略属性？这将解释编译器之间的差异。（尽管在这种情况下，您希望 GCC 至少会在 -Wall 发出警告。）
@PeterCordes 通常 GCC 要么合并属性列表，要么在合并没有意义或不支持的情况下发出诊断信息，因此像这里一样默默地删除属性不是预期的行为。
感谢您指出，如果属性位于定义而不是声明中，则该属性有效。
声明上的属性似乎没有被完全忽略。当编译另一个包含声明中包含 tls_model 属性的标头的文件时，程序集似乎为该目标文件使用了正确的模型。
@Steven 当同时存在定义和声明（或两个声明）并且 GCC 需要合并它们的属性列表时，就会出现问题。毫不奇怪，在另一个文件中它可以正常工作，因为那里只有一个声明。