当前位置：首页 > article >正文

TLS: WebRTC中ThreadManager的线程局部存储

article 2025/1/6 5:18:18

1. 什么是线程局部存储：

线程局部存储（TLS，Thread-Local Storage）：

线程局部存储（TLS）允许每个线程保存一份独立的数据副本，避免多个线程共享数据导致的竞争问题。
每个线程可以根据pthread_key_t 类型的键来存储和访问自己的私有数据。
pthread_key_t：
pthread_key_t 是在POSIX线程库（pthread）中用于实现TLS的一种类型。

2. 如何使用POXIS线程局部存储：

（1）创建键：

int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)
(void*));

创建一个线程局部存储键，并绑定到一个特定的数据释放函数（可选）

key: 用于存储创建的 pthread_key_t 键。
destructor: 当线程退出时，如果 TLS 中有数据与该键关联，destructor 函数将被调用来释放该数据（这个参数可以是 NULL，表示不需要清理函数）。

（2）设置线程局部存储值：

int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);

key: 用于存取数据的 pthread_key_t 键。
value: 要设置的线程局部存储的值。

（3）获取线程局部存储值：

void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);

key: 用于检索数据的 pthread_key_t 键。
返回值：返回与 key 关联的线程局部存储数据，如果没有数据，则返回 NULL。

（4）销毁键：

int pthread_key_delete(pthread_key_t key);

3. 线程局部存储与加锁的关系：

线程局部存储（TLS）只适用于每个线程有独立数据的场景，可以避免线程间的冲突，但不适用于共享数据的情况；
加锁用于共享资源的情况，保证共享数据的访问是互斥的。
所以二者解决的是不同的问题，适用于不同的场景，线程局部存储不能完全替代加锁。

4. WebRTC中ThreadManager的线程局部存储类型：

在这里插入图片描述

// src/rtc_base/thread.h
class ThreadManager
{
#if defined(WEBRTC_POSIX)
  pthread_key_t key_;
#endif
};

// src/rtc_base/thread.cc
ThreadManager::ThreadManager()
{
	pthread_key_create(&key_, nullptr);
}

Thread* ThreadManager::CurrentThread()
{
  	return static_cast<Thread*>(pthread_getspecific(key_));
}

void ThreadManager::SetCurrentThreadInternal(Thread* thread)
{
  	pthread_setspecific(key_, thread);
}

5. 线程局部存储的demo小程序：

“key_”可以理解为是一个“存储区”，而不是一个“键”，key_中存储所有的线程与线程私有数据间的映射。

demo:

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

pthread_key_t key;

void destructor(void *value) {
    printf("Thread-specific data is being freed: %s\n", (char*)value);
}

void* thread_func_1(void* arg) {
    pthread_setspecific(key, "Thread-specific data 111");

    // Retrieve thread-specific data
    char* value = pthread_getspecific(key);
    printf("Thread-specific data 111: %s\n", value);

    return NULL;
}

void* thread_func_2(void* arg) {
    pthread_setspecific(key, "Thread-specific data 222");

    // Retrieve thread-specific data
    char* value = pthread_getspecific(key);

    printf("Thread-specific data 111: %s\n", value);

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;

    // Create a key with a destructor function
    pthread_key_create(&key, destructor);

    // Create threads
    pthread_create(&thread1, NULL, thread_func_1, NULL);
    pthread_create(&thread2, NULL, thread_func_2, NULL);

    // Wait for threads to finish
    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    // Delete the key
    pthread_key_delete(key);

    return 0;
}