windows - 线程本地存储/Windows

Question

给定本机代码（C/C++），有人可以解释线程本地存储吗？它只是一个允许线程控制自己变量的生命周期的技巧，还是编译器或硬件有一些隔离/保护措施？

底层平台重要吗？

此外，关于上述内容，普通 TLS 和“光纤安全”TLS 之间有什么区别？

抱歉，我用谷歌搜索，但我只能找到如何使用 TLS（我已经知道），而不是幕后的令人讨厌的细节。

Answer 1

线程本地存储 (TLS) 由操作系统管理。内核中的每个线程对象都包含一个本地 TLS 插槽数组。在运行时，应用程序的代码可以调用TlsAlloc()它需要的每个 TLS 变量（例如声明为__thread或的变量__declspec(thread)，取决于编译器），以将可用索引保留到 TLS 数组中。然后每个线程可以使用TlsGetValue()和TlsSetValue()读取/写入存储在调用线程的 TLS 数组中的这些索引处的值。使用 TLS 完成后，应用程序可以调用TlsFree()以释放其保留的索引。

例如，在应用程序启动时，应用程序调用TlsAlloc()一次以保留 TLS 索引 0。在随后运行的每个线程中，任何给定线程都可以调用TlsSetValue()TLS 索引 0，并且该值将在本地为该特定线程存储，因此值存储在其他线程的 TLS 索引 0 不会受到影响。

有关详细信息，请参阅 MSDN：

线程本地存储

纤维在螺纹内部运行。因此，在同一个线程中运行的多个纤程将为该线程共享同一个 TLS 数组。如果一个纤程在 TLS 索引 0 处设置一个值，则在同一线程中运行的所有纤程都会受到影响。Fiber-Safe TLS 只是一种编译器优化，可防止纤程缓存任何 TLS 信息，以防纤程在其生命周期内从一个线程跳转到另一个线程。

Answer 2

快速回答：当线程启动时，GS 段寄存器指向该线程的（大部分未记录的）OS 数据结构。此数据结构的元素之一是 64 个 PVOID 元素的数组，TLS 函数使用它来存储多达 64 个 TLS 变量。