C++ スレッドのローカル ストレージのメモリ使用量と最適化戦略

TLS は各スレッドにデータのプライベート コピーを提供し、スレッド スタック スペースに保存されます。メモリ使用量はスレッドの数とデータの量に応じて変化します。最適化戦略には、スレッド固有のキーを使用した動的メモリの割り当て、リークを防ぐためのスマート ポインターの使用、スペースを節約するためのデータの分割が含まれます。たとえば、アプリケーションは、エラー メッセージのあるセッションのみにエラー メッセージを保存するために TLS ストレージを動的に割り当てることができます。

C++ におけるスレッド ローカル ストレージのメモリ使用量と最適化戦略

スレッド ローカル ストレージ (TLS) は、各スレッドがデータの独自のプライベート コピーを持つことを可能にする C++ のメカニズムです。これは、各スレッドに固有の情報 (ユーザー設定、エラー メッセージなど) を保存する場合や、パフォーマンスを最適化する場合 (頻繁にアクセスされるデータのキャッシュなど) に役立ちます。

メモリ使用量

TLS によって割り当てられたメモリは、各スレッドのスタック領域に保存されます。各スレッドに割り当てられるデータの量はコンパイラによって決定され、通常はデータ型とプラットフォームによって異なります。多数のスレッドを使用するアプリケーションの場合、TLS のメモリ使用量が膨大になる可能性があります。

最適化戦略

TLS のメモリ使用量を最適化するには、次の戦略を検討してください:

• スレッド固有キー (TSK) を使用する: TSK を使用すると、TLS データの動的な作成とアクセスが可能になります。これにより、アプリケーションはデータを必要とするスレッドにのみメモリを割り当てることができます。
• スマート ポインターを使用する: スマート ポインター (std::shared_ptr 和 std::unique_ptr など) を使用すると、TLS データのライフ サイクルを自動的に管理し、メモリ リークのリスクを軽減できます。
• データを分割する: データをより小さなチャンクに分割し、必要な場合にのみメモリを割り当てます。これにより、未使用のメモリの割り当てが防止されます。

実際のケース

ユーザー セッションごとにエラー メッセージを保存する必要があるアプリケーションを考えてみましょう。 TSK を使用して TLS ストレージを動的に割り当て、エラー メッセージのあるセッションにのみメモリを割り当てることができます。

// 创建一个线程特定键
thread_local std::map<std::string, std::string> sessionErrors;

// 获取会话错误消息
std::string getError(const std::string& sessionId) {
  auto it = sessionErrors.find(sessionId);
  if (it == sessionErrors.end()) {
    return "";
  }
  return it->second;
}

TSK を使用することで、エラー メッセージのあるセッションにのみメモリを割り当てることで、TLS のメモリ使用量を最適化します。

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