c++线程本地计数器实现

Question

我想在多线程进程中实现一个高性能计数器，像这样，每个线程都有一个名为“t_counter”的线程本地计数器来计算查询（incr 1/query），并且在“定时器线程”中有一个名为“global_counter”，我想要的是每秒，global_counter 将获取每个 t_counter(s) 并将它们添加到 global_counter，但我不知道如何在“计时器线程”中获取每个 t_counter 值。另外，线程局部值将放在主内存中的哪个部分？ .data 或 heap 或其他？如何动态分配内存大小（可能有 10 个线程或 100 个线程）？ x86-64 是否使用段寄存器存储这样的值？

Answer 1

从你的第二个问题开始，你可以找到所有的规范here。

总结一下，线程局部变量是在 .tdata / .tbss 中定义的。这些有点类似于 .data，但访问它们是不同的。这些部分按线程复制。实际变量偏移量是在运行时计算的。

变量由 .tdata 中的偏移量标识。说到 x86_64，它将使用 FS 段寄存器来查找 TCB（线程控制块），使用存储在那里的数据结构，它将定位变量所在的线程本地存储。请注意，如果可能，所有分配都是惰性完成的。

现在，关于您的第一个问题 - 我不知道有一种方法可以仅列出来自另一个线程的所有线程局部变量，我怀疑它是否可用。

但是，线程可以获取指向线程变量的指针，并将其传递给另一个线程。所以你可能需要一些注册机制。

每个新线程都会将自己注册到某个主存储，然后在终止时取消注册。注册和注销由您自己负责。

示意图如下：

thread_local int counter = 0;
std::map<std::thread::id, int *> regs;

void register() {
    // Take some lock here or other synchronization, maybe RW lock
    regs[std::this_thread::get_id()] = &counter;
}
void unregister() {
    // Again, some lock or other synchronization
    regs.erase(std::this_thread::get_id());
}

void thread_main() {
    register();
    counter++;
    unregister();
}

void get_sum() {
    // Again, some lock, maybe only read lock
    return std::accumulate(regs.begin(), regs.end(), 0,
        [](int previous, const auto& element)
        { return previous + *element.second; });
}