thread_local 变量在线程内不一致

Question

我在文件 tracker.hpp 中有一个变量：

namespace TRIALS
{
    static thread_local int a = -1;
}

我在 ema.hpp/ema.cpp 中的文件中有另一个名为 EMP 的类

namespace Algo
{
    class EMP
    {
        public:
            void Sample();
    };
}

namespace Algo
{
    void EMP::Sample()
    {
        std::cout << "model " << std::this_thread::get_id() << " " << &TRIALS::a << " " << TRIALS::a << std::endl;
    }
}

然后我的主文件

auto model = Algo::EMP();

void Simulate(const int a)
{
    TRIALS::a = a;
    model.Sample()
    std::cout << "worker " << std::this_thread::get_id() << " " << &TRIALS::a << " " << TRIALS::a << std::endl;
}

int main()
{
    std::cout << &TRIALS::a << std::endl;
    const int nthreads = 1;

    std::cout << "main " << std::this_thread::get_id() << " " << &TRIALS::a << " " << TRIALS::a << std::endl;

    std::vector<std::thread> threads;
    for(int i=0; i<nthreads; ++i)
    {
        threads.emplace_back(&Simulate, i);
    }

    for(auto &thread : threads)
    {
        thread.join();
    }

    std::cout << "main " << std::this_thread::get_id() << " " << &TRIALS::a << " " << TRIALS::a << std::endl;

    return 0;
}

我只是运行一个线程进行调试，但这是输出：

0x7f9540b621d8

main 140279012532800 0x7f9540b621d8 -1 （如预期）

型号 140278985606912 0x7f953f1b469c -1 （这不应该是0吗？）

工人 140278985606912 0x7f953f1b4698 0 （如预期）

main 140279012532800 0x7f9540b621d8 -1 （如预期）

我的印象是每个线程都有它自己的 TRIALS::a 本地副本。模型中的 a 正确地递增，但是当它从同一线程中的函数返回时，该值仍然为 0。我正在打印线程 id 和 a 的地址以进行良好的测量，我发现实际上有 3 个不同的值尽管只有两个线程，但 TRIALS::a 的版本。

static thread_local int a作为一个额外问题，和之间有什么区别thread_local int a？

Answer 1

在您的示例中，static使该thread_local对象使用内部链接，以便每个翻译单元（.cpp 文件）都有自己的变量副本。

有关详细信息，请参阅存储类说明符：

该thread_local关键字仅适用于在命名空间范围内声明的对象、在块范围内声明的对象以及静态数据成员。表明该对象具有线程存储持续时间。它可以与static或extern结合使用，分别指定内部或外部链接（除了始终具有外部链接的静态数据成员），但附加的静态不会影响存储持续时间。

也就是说，您可能想删除该static关键字，以便在整个应用程序中只有该对象的一份副本。在头文件中执行：

namespace TRIALS {
    extern thread_local int a;
}

并在其中之一.cpp：

thread_local int TRIALS::a = -1;

在 C++17 中，您可以创建变量inline以避免必须在 a 中提供其定义.cpp：

namespace TRIALS {
    inline thread_local int a = -1;
}