threadcache实现细节（二）

TLS（thread local storage）（解决锁的问题）

在之前有说过高并发内存池中每个线程都有自己独享的thread cache，而thread cache在之前的文章中也说到过是哈希桶结构，现在的问题是我们如何让每个线程都独享自己的thread cache呢

在多线程中，在一个进程里可能有多个线程，多个线程共享进程地址的空间，每个线程有自己独立的空间 栈等等，每个线程也共享全局段 代码段等等
比如下图中有三个thread cache，我们怎么确定他对应的线程能够独享呢，或者说谁是谁的thread cache，什么时候创建thread cache呢，如果是哪个线程申请的时候再创建的话就会涉及到加锁的问题，因为可能两个线程同时申请

具体要解决锁问题就需要用TLS
一个线程修改的内存内容，对所有线程都生效。这是一个优点也是一个缺点。说它是优点，线程的数据交换变得非常快捷。说它是缺点，一个线程死掉了，其它线程也性命不保; 多个线程访问共享数据，需要昂贵的同步开销，也容易造成同步相关的BUG

如果需要在一个线程内部的各个函数调用都能访问、但其它线程不能访问的变量（被称为static memory local to a thread 线程局部静态变量），就需要新的机制来实现。这就是TLS

TLS的功能简单的来说就是这个线程里面的东西其他线程不可以访问

Linux下的TLS

Thread Local Storage（线程局部存储）TLS

Windows下的TLS

声明_declspec(thread)

static _declspec(thread)ThreadCache* pTLSThreadCache = nullptr
当我们声明后每个线程都有他自己的pTLSThreadCache h，这里用static修饰是为了避免在其他文件冲突

static void* ConcurrentAlloc(size_t size)申请线程对象

这里用static修饰是为了避免在多个文件时链接属性冲突问题

static void* ConcurrentAlloc(size_t size)
{
	if (pTLSThreadCache == nullptr)
	{
		pTLSThreadCache = new ThreadCache;
	}
	cout << std::this_thread::get_id() << ":" << pTLSThreadCache << endl;
	return pTLSThreadCache->Allocate(size);
}

void ThreadCache::Deallocate(void* ptr, size_t size)归还空间给thread cache

void ThreadCache::Deallocate(void* ptr, size_t size)
{
	assert(ptr);
	assert(size <= MAX_BYTES);
	size_t index = SizeClass::Index(size);//计算桶的位置
	_freeLists[index].Push(ptr);//插入桶
}

因为thread cache是哈希桶结构，在归还的时候要知道是在哪个桶，所以要用之前的已经写好的函数Index(size)计算桶的位置，然后再用_freeLists[index].Push(ptr)，将空间偷插进自由链表中

static void ConcurrentFree(void* ptr, size_t size)归还线程对象

static void ConcurrentFree(void* ptr, size_t size)
{
	assert(pTLSThreadCache);
	pTLSThreadCache->Deallocate(ptr, size);
}

测试代码

因为要测试多线程的情况，所以要包含C++11的一个头文件thread用来创建多线程场景

创建多线程环境

void Alloc1()
{
	for (size_t i = 0; i < 5; ++i)
	{
		void* ptr = ConcurrentAlloc(6);
	}
}
void Alloc2()
{
	for (size_t i = 0; i < 5; ++i)
	{
		void* ptr = ConcurrentAlloc(7);
	}
}

这里的ConcurrentAlloc(6)是调用ConcurrentAlloc，一次调6字节

创建线程

void TLSTest()
{
	std::thread t1(Alloc1);
	t1.join();
	std::thread t2(Alloc2);
	t2.join();
}

t1和t2是thread线程对象，这两个线程执行Alloc1和Alloc2，t1.john表示t1加入主线程
每个线程创建是并不是代表他立刻就有thread cache，而是调用相关的接口ConcurrentAlloc等