面试题：C语言中Linux线程局部存储清理的基本原理

线程局部存储（TLS）清理的基本原理

线程局部存储（TLS）允许每个线程拥有独立的数据副本。当一个线程终止时，TLS 机制会自动调用为该线程的 TLS 数据设置的清理函数。这确保了每个线程独有的资源，如动态分配的内存等，可以被正确释放，避免内存泄漏。其原理基于操作系统对线程生命周期的管理，在检测到线程即将终止时，遍历该线程的 TLS 数据区域，调用相应的清理函数。

简单代码示例

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

// 定义一个线程局部存储的键
__thread int *tls_data;

// 清理函数
void cleanup(void *arg) {
    printf("Cleaning up thread local data\n");
    free(arg);
}

void* thread_function(void* arg) {
    // 为线程局部存储分配内存
    tls_data = (int *)malloc(sizeof(int));
    if (tls_data == NULL) {
        perror("malloc");
        return NULL;
    }
    *tls_data = 42;

    // 设置清理函数
    pthread_cleanup_push(cleanup, tls_data);

    // 线程执行的其他代码
    printf("Thread %ld: tls_data = %d\n", (long)pthread_self(), *tls_data);

    pthread_cleanup_pop(1); // 1 表示执行清理函数
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;
    if (pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL) != 0) {
        perror("pthread_create");
        return 1;
    }

    if (pthread_join(thread, NULL) != 0) {
        perror("pthread_join");
        return 1;
    }

    return 0;
}

在上述代码中：

__thread int *tls_data; 定义了一个线程局部存储变量 tls_data。
cleanup 函数是清理函数，用于释放 tls_data 指向的内存。
pthread_cleanup_push(cleanup, tls_data); 将清理函数 cleanup 与 tls_data 关联，当线程终止时会调用该清理函数。
pthread_cleanup_pop(1); 中的参数 1 表示线程正常结束时执行清理函数，如果为 0 则不执行清理函数。

星途面试题库

面试题：C语言中Linux线程局部存储清理的基本原理

知识考点

面试题答案

线程局部存储（TLS）清理的基本原理

简单代码示例