C - __declspec(thread) 变量性能

Question

我正在研究库的多线程实现。在这个库的一个模块中有一些全局变量(在程序执行中经常使用)。为了使对这些变量的访问更加安全，我使用线程本地存储 (TLS) 关键字 __declspec(thread) 来声明它们。

这里是对库外部函数的调用。此函数使用具有全局变量的模块:

for(i = 0; i<n_cores; i++)
    hth[i] = (HANDLE)_beginthread((void(*)(void*))MT_Interface_DimenMultiCells,0,(void*)&inputSet[i]);

通过这种方式，我猜库中使用的所有变量都会为每个线程复制。

当我在 x8 核处理器上运行程序时，完成操作所需的时间不超过单进程实现所需时间的 1/3。

我知道不可能达到 1/8 的时间，但我认为至少有 1/6 是可以达到的。

问题是:那些 __declspec(thread) 变量是性能如此糟糕的原因吗？

Answer 1

如果您将它们声明为 __declspec(thread) 而它们以前是全局的，那么您已经改变了程序的含义及其性能特征。

当变量是全局变量时，每个线程都引用一个副本。作为线程局部变量，每个单独的线程都有自己的变量，对该线程局部变量的更改仅在该线程中可见。

假设你真的想要线程局部变量，那么读取和写入线程局部变量确实比普通变量更昂贵。每当您面临需要很长时间才能执行的操作时，最好的解决方案就是完全停止执行它。在这种情况下，有两种明显的方法可以做到这一点:

1. 将变量作为参数传递，使其驻留在堆栈中。访问堆栈变量很快。
2. 如果您有大量读写此变量的函数，则在函数开头复制它(放入局部变量)，处理该局部变量，然后在返回时将其写回本地线程。

在这些选项中，通常首选前者。选项 2 有一个很大的弱点，如果该函数调用另一个使用该变量的函数，则无法轻松应用。

选项 1 基本上等于不使用全局变量(线程局部变量是全局变量的一种形式)。

当然，这一切都可能完全离谱，因为您对代码的实际作用说的太少了。如果你想解决一个性能问题，你首先必须确定它在哪里，这意味着你需要测量。