c++ - 线程构造的性能成本 : missed optimisations and memory allocation

Question

我们遇到了一种奇怪的现象，其中包含头文件会导致某些内存分配密集型工作负载的性能下降 5-10%。

这个头文件将一个线程池声明为一个全局变量。该线程池从未在应用程序中以任何容量(还)使用过。也就是说，除了在程序启动时创建这个静态线程池外，应用程序完全是单线程的。一旦标题被移除，性能损失就会消失。

从一些研究来看，由于某些编译器优化不再可能，多线程应用程序似乎会导致一些性能损失。每当以任何形式或容量实例化与线程相关的构造时，是否有可能关闭此类优化？

或者，由于在执行大量内存分配时性能损失似乎最为明显，编译器是否有可能在编译/链接阶段意识到线程构造已实例化，因此它切换到线程安全内存分配器？

这发生在 Linux 64 位工作站上，同时具有 GCC 和 clang。正在使用来自 C++11 的标准线程原语。

编辑 我还应该提一下，根据我们的测试，当使用 tcmalloc 分配器而不是默认分配器时，性能差异似乎消失了。

Answer 1

多线程 malloc 和其他一些已检查的函数会产生锁定成本，这与您所看到的一致。我希望 malloc 实现通过线程头文件中的某些指令更改为线程(和锁定)版本。

这是一个合理的成本，并且会导致程序的输出更易于理解，但代价是单线程示例的性能发生奇怪的变化。