Wie funktioniert die gcc `__thread` Arbeit?

Letzten GCC, z.B. GCC 5 unterstützen C11 und seine thread_local (wenn Sie kompilieren mit z.B. gcc -std=c11). Als FUZxxl kommentiert, Sie könnte verwenden (anstelle von C11 thread_local) die __thread Qualifizierer unterstützt von älteren GCC-Versionen. Lesen Sie über Thread Local Storage.

pthread_getspecific ist in der Tat Recht langsam (es ist in der POSIX-Bibliothek, so wird nicht von GCC, sondern z.B. durch GNU-glibc oder musl-libc) da es sich um einen Aufruf der Funktion. Mit thread_local Variablen wird sehr wahrscheinlich schneller.

Blick in den Quellcode von MUSL ist thread/pthread_getspecific.c - Datei
ein Beispiel für die Umsetzung. Lesen diese Antwort zu einer verwandten Frage.

Sowie _thread & thread_local sind (oft) nicht auf Magische Weise übersetzt, um Anrufe zu pthread_getspecific. Sie beinhalten meist eine bestimmte Adresse-Modus und/oder registrieren (details sind die Umsetzung von spezifischen, im Zusammenhang mit der ABI; auf Linux, ich denke mal, dass da x86-64 hat mehr Register & Adresse Modi, die Implementierung von TLS ist schneller als auf i386), mit Hilfe von der compiler, die linker und die runtime-system. Es könnte passieren, im Gegenteil, dass einige Implementierungen von pthread_getspecific sind durch eine interne thread_local Variablen (in Ihrer Implementierung von POSIX-threads).

Als ein Beispiel und kompilieren Sie den folgenden code

#include <pthread.h>

const extern pthread_key_t key;

__thread int data;

int
get_data (void) {
  return data;
}

int
get_by_key (void) {
  return *(int*) (pthread_getspecific (key));
}

GCC verwenden 5.2 (auf Debian/Sid) mit gcc -m32 -S -O2 -fverbose-asm gibt den folgenden code für get_data mit TLS:

  .type get_data, @function
get_data:
.LFB3:
  .cfi_startproc
  movl  %gs:data@ntpoff, %eax   # data,
  ret
.cfi_endproc

folgenden code und den von get_by_key mit einem expliziten Aufruf zu pthread_getspecific:

get_by_key:
 .LFB4:
  .cfi_startproc
  subl  $24, %esp   #,
  .cfi_def_cfa_offset 28
  pushl key # key
  .cfi_def_cfa_offset 32
  call  pthread_getspecific #
  movl  (%eax), %eax    # MEM[(int *)_4], MEM[(int *)_4]
  addl  $28, %esp   #,
  .cfi_def_cfa_offset 4
  ret
  .cfi_endproc

Daher die Verwendung von TLS mit __thread (oder thread_local im C11) sollte wohl deutlich schneller sein als pthread_getspecific (Vermeidung des Overheads von einem Anruf).

Beachten Sie, dass thread_local ist ein Komfort-makro definiert in <threads.h> (a C11 standard-header).