6.4-6.5 C++11线程局部存储与快速退出：quick_exit与at_quick_exit

一、线程局部存储

线程局部存储(TLS,thread local storage)，指的是线程局部存储变量，即拥有线程生命期及线程可见性的变量。

常见的全局变量和静态变量对于多线程而言是共享的，我们可以通过这些实现线程间数据传递与交互，但是有时我们并不希望这些变量被多线程共享，比如errno。

#include 

#include 
#include 
using namespace std;
int errorCode = 0;

void MaySetErr(void * input) {
	if (*(int*)input == 1)
		errorCode = 1;
	else if (*(int*)input == 2)
		errorCode = -1;
	else
		errorCode = 0;
	int i = 10;
	while (i>0)
	{
		i--;
		cout<

上面的例子中使用全局的errorCode作为错误码，这样方便保存线程中的错误码，但是对于多线程二线，可能存在错误码覆盖的问题，比如thread1的错误码1和thread2的错误码-1可能会相互覆盖。而解决的办法就是为每个线程指派一个全局的errorCode，即TLS化的errorCode。

C++11对TLS标准做出了一些统一的规定。与__thread修饰符类似，声明一个TLS变量的语法很简单，即通过thread_local修饰符声明变量即可。

int thread_local errCode;

实际上TLS还有一些其他的应用场景：

• 线程特定的数据，比如线程id，状态信息等。
• 避免全局变量竞争， 全局变量在多线程环境中可能会引发数据竞争和同步问题，而TLS使得每个线程都有自己的变量副本，从而避免这些问题
• 性能优化：在一些情况下，使用 TLS 可以提高性能。例如，如果一个函数需要一个大的缓冲区，而这个函数在多个线程中都被频繁调用，那么每次调用都分配和释放缓冲区可能会影响性能。你可以使用 TLS 来为每个线程分配一个缓冲区，然后在多次调用之间重用这个缓冲区。
• 以及上面提到的错误处理。

关于TLS还有个讨论比较多的就是初始化问题，C++11标准允许平台/编译器自行选择采用静态分配或动态分配，或者两者都支持。此外，C++11对TLS只是做了语法上的统一，而对其实现并没有做任何性能上的规定，因此TLS在不同平台上的性能需要参考平台说明文档。

二、快速退出：quick_exit与at_quick_exit

C++中存在正常退出和异常退出两种情况，其中异常退出主要是对于发生异常而未被捕获时产生，此时会调用terminate，而terminate默认行为是调用abort函数终止程序，当然也可以通过set_terminate修改默认行为。

对于abort而言，不会调用任何析构函数，而是抛出一个信号终止程序，这可能会导致与之交互的其他进程进入交互“中间态”，而产生一些问题。

而exit则是正常退出，会正常调用自动变量的析构函数，以及atexit注册的函数(反顺序调用)。

当然exit来自与C，在C++中类可能零散的分布于堆上，而调用exit则需要依次调用这些类的析构函数释放内存，这无疑是耗时的。而实际上，这些堆内存在进程结束时由操作系统统一回收会很快。因此在这种场景下我们往往需要更快速的退出。

因此，在C++11中，标准引入了quick_exit函数，该函数并不执行析构函数而只是使程序终止。与abort不同的是，abort的结果通常是异常退出（可能系统还会进行coredump等以辅助程序员进行问题分析），而quick_exit与exit同属于正常退出。此外，使用at_quick_exit注册的函数也可以在quick_exit的时候被调用。这样一来，我们同样可以像exit一样做一些清理的工作（这与很多平台上使用_exit函数直接正常退出还是有不同的）。在C++11标准中，at_quick_exit和at_exit一样，标准要求编译器至少支持32个注册函数的调用。