关于__thread和__type__(var)两个gcc扩展

转载自http://blog.csdn.net/jfkidear/article/details/7990540

本文修正了很多错误，然后加入了一些补充信息。

__thread是一个非常有用的关键子，在多线程编程中，如果使用__thread关键字修饰global变量，可以使得这个变量在每个线程都私有一份。

下面是一个例子:

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>

static __thread int count; // 一般来说，这个玩意在每个线程里面都会存在一份

void *function1(void *argc)
{
    printf("porgran pid:%u, the function1 pthread id is %lu, count:%d\n", getpid(), pthread_self(), count);
    count = 10;
    printf("porgran pid:%u, last the function1 pthread id is %lu, count:%d\n", getpid(), pthread_self(), count);
    return 0;
}

void *function2(void *argc)
{
    printf("porgran pid:%u, the function2 pthread id is %lu, count:%d\n", getpid(), pthread_self(), count);
    sleep(2);
    count = 100;
    printf("porgran pid:%u, last the function2 pthread id is %lu, count:%d\n", getpid(), pthread_self(), count);
    return 0;
}

int main()
{
    pthread_t  thread_id[2];
    int ret;
    pthread_t main_thread_id;
    main_thread_id = pthread_self(); // 主线程的id
    count = 2;
    printf("porgran pid:%u, main_thread_id:%lu, count:%d\n", getpid(), main_thread_id, count);

    ret = pthread_create(thread_id, NULL, function1, NULL); // 启动一个线程运行function1
    assert(ret == 0);

    ret = pthread_create(thread_id + 1, NULL, function2, NULL); // 启动另外一个线程运行function2
    assert(ret == 0);

    ret = pthread_join(thread_id[0], NULL); // 等待退出
    assert(ret == 0);
    ret = pthread_join(thread_id[1], NULL);
    assert(ret == 0);

    count = 1000;
    printf("porgran pid:%u, last main_thread_id:%lu, count:%d\n", getpid(), main_thread_id, count);
    return 0;
}

输出的结果如下：

porgran pid:2095, main_thread_id:140737353951040, count:2
porgran pid:2095, the function1 pthread id is 140737337112320, count:0
porgran pid:2095, last the function1 pthread id is 140737337112320, count:10
porgran pid:2095, the function2 pthread id is 140737328719616, count:0
porgran pid:2095, last the function2 pthread id is 140737328719616, count:100
porgran pid:2095, last main_thread_id:140737353951040, count:1000

好吧，你也看到了，我这里稍微要提一下这个关键字应该注意的一些地方：

1. __thread是GCC内置的线程局部存储设施，存取效率可以和全局变量相比。
2. __thread变量每一个线程有一份独立实体，各个线程的值互不干扰。可以用来修饰那些带有全局性且值可能变，但是又不值得用全局变量保护的变量。

__thread使用规则：

1. 只能修饰POD类型(类似整型指针的标量，不带自定义的构造、拷贝、赋值、析构的类型，二进制内容可以任意复制memset,memcpy,且内容可以复原).
2. 不能修饰class类型，因为无法自动调用构造函数和析构函数.
3. 可以用于修饰全局变量，函数内的静态变量，不能修饰函数的局部变量或者class的普通成员变量，且__thread变量值只能初始化为编译器常量(值在编译器就可以确定const int i=5,运行期常量是运行初始化后不再改变const int i=rand()).

我们继续来看__typeof__(var).
__typeof__(var) 是gcc对C语言的一个扩展保留字，用于声明变量类型,var可以是数据类型（int， char*..),也可以是变量表达式。用起来很爽，不信，你看下面的这个例子。

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>

// 下面的##表示连接符
#define DEFINE_MY_TYPE(type, name) __thread __typeof__(type) my_var_ ## name

DEFINE_MY_TYPE(int, one); //It   is   equivalent   to  '__thread int  my_var_one'; which is a thread variable.
int main()
{
    __typeof__(int *) x; //It   is   equivalent   to  'int  *x';

    __typeof__(int) a;//It   is   equivalent   to  'int  a';

    __typeof__(*x)  y;//It   is   equivalent   to  'int y';

    __typeof__(&a) b;//It   is   equivalent   to  'int*  b';

    __typeof__(__typeof__(int *)[4])   z; //It   is   equivalent   to  'int  *z[4]';
    //y = *x; // y是int类型的，然后x是int*类型的
    x = &a;
    b = &a; // a是int类型的，然后b是int *类型的吧！
    a = 10;
    std::cout << *b << std::endl;
    z[0] = x;
    z[1] = &a;
    return 0;
}

输出的结果是10.