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  • 几种线程本地存储变量和普通变量的性能比较

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    God一直致力于研究高并发服务端的开发，这次要优化的是libGod库中的线程本地存储变量，线程本地存储变量访问非常频繁，优化后库的性能应该会提高不少。已知的线程本地存储方法有boost中的thread_specific_ptr类，gcc中的__thread关键字，pthread中的pthread_getspecific函数。这次测试这3中本地存储以及普通变量之间的性能差别，代码如下：

     
    1. #include <iostream>   
    2. #include <stdio.h>   
    3. #include <pthread.h>   
    4. #include <boost/thread/thread.hpp>   
    5. #include <boost/thread/tss.hpp>   
    6.   
    7. using namespace std;   
    8.   
    9. class C {   
    10. public:   
    11.     C(int a) {   
    12.         m_a = a;   
    13.         printf("C() %d ", m_a);   
    14.     }   
    15.     ~C() {   
    16.         printf("~C() %d ", m_a);   
    17.     }   
    18.   
    19. private:   
    20.     int m_a;   
    21. };   
    22.   
    23. #define TM 3   
    24.   
    25. #if TM == 1   
    26.     boost::thread_specific_ptr<C> pc;   
    27.     const char *testType = "boost";   
    28. #elif TM == 2   
    29.     __thread C *pc;   
    30.     const char *testType = "__thread";   
    31. #elif TM == 3   
    32.     pthread_key_t pc;   
    33.     const char *testType = "pthread";   
    34. #else   
    35.     C *pc;   
    36.     const char *testType = "normal";   
    37. #endif   
    38.   
    39. void boostthreadFunc() {   
    40. #if TM == 1   
    41.     pc.reset(new C(10));   
    42. #elif TM == 2   
    43.     pc = new C(20);   
    44. #elif TM == 3   
    45.     if (pthread_key_create(&pc, NULL)) {   
    46.         cout << "pthread_key_create" << endl;   
    47.         return;   
    48.     }   
    49.     if (pthread_setspecific(pc, new C(30))) {   
    50.         cout << "pthread_setspecific" << endl;   
    51.         return;   
    52.     }   
    53. #else   
    54.     pc = new C(20);   
    55. #endif   
    56.     int switches = 5000000;   
    57.     int i = switches;   
    58.     struct timeval tm_start, tm_end;   
    59.     gettimeofday(&tm_start, NULL);   
    60.     while (i--) {   
    61. #if TM == 1   
    62.         C *c1 = pc.get();   
    63.         C *c2 = pc.get();   
    64.         C *c3 = pc.get();   
    65.         C *c4 = pc.get();   
    66.         C *c5 = pc.get();   
    67.   
    68.         C *c6 = pc.get();   
    69.         C *c7 = pc.get();   
    70.         C *c8 = pc.get();   
    71.         C *c9 = pc.get();   
    72.         C *c10 = pc.get();   
    73.   
    74.         C *c11 = pc.get();   
    75.         C *c12 = pc.get();   
    76.         C *c13 = pc.get();   
    77.         C *c14 = pc.get();   
    78.         C *c15 = pc.get();   
    79.   
    80.         C *c16 = pc.get();   
    81.         C *c17 = pc.get();   
    82.         C *c18 = pc.get();   
    83.         C *c19 = pc.get();   
    84.         C *c20 = pc.get();   
    85.   
    86.         C *c21 = pc.get();   
    87.         C *c22 = pc.get();   
    88.         C *c23 = pc.get();   
    89.         C *c24 = pc.get();   
    90.         C *c25 = pc.get();   
    91.   
    92.         C *c26 = pc.get();   
    93.         C *c27 = pc.get();   
    94.         C *c28 = pc.get();   
    95.         C *c29 = pc.get();   
    96.         C *c30 = pc.get();   
    97.   
    98.         C *c31 = pc.get();   
    99.         C *c32 = pc.get();   
    100.         C *c33 = pc.get();   
    101.         C *c34 = pc.get();   
    102.         C *c35 = pc.get();   
    103.   
    104.         C *c36 = pc.get();   
    105.         C *c37 = pc.get();   
    106.         C *c38 = pc.get();   
    107.         C *c39 = pc.get();   
    108.         C *c40 = pc.get();   
    109.   
    110. #elif TM == 2   
    111.         C *c1 = pc;   
    112.         C *c2 = pc;   
    113.         C *c3 = pc;   
    114.         C *c4 = pc;   
    115.         C *c5 = pc;   
    116.   
    117.         C *c6 = pc;   
    118.         C *c7 = pc;   
    119.         C *c8 = pc;   
    120.         C *c9 = pc;   
    121.         C *c10 = pc;   
    122.   
    123.         C *c11 = pc;   
    124.         C *c12 = pc;   
    125.         C *c13 = pc;   
    126.         C *c14 = pc;   
    127.         C *c15 = pc;   
    128.   
    129.         C *c16 = pc;   
    130.         C *c17 = pc;   
    131.         C *c18 = pc;   
    132.         C *c19 = pc;   
    133.         C *c20 = pc;   
    134.   
    135.         C *c21 = pc;   
    136.         C *c22 = pc;   
    137.         C *c23 = pc;   
    138.         C *c24 = pc;   
    139.         C *c25 = pc;   
    140.   
    141.         C *c26 = pc;   
    142.         C *c27 = pc;   
    143.         C *c28 = pc;   
    144.         C *c29 = pc;   
    145.         C *c30 = pc;   
    146.   
    147.         C *c31 = pc;   
    148.         C *c32 = pc;   
    149.         C *c33 = pc;   
    150.         C *c34 = pc;   
    151.         C *c35 = pc;   
    152.   
    153.         C *c36 = pc;   
    154.         C *c37 = pc;   
    155.         C *c38 = pc;   
    156.         C *c39 = pc;   
    157.         C *c40 = pc;   
    158.   
    159. #elif TM == 3   
    160.         C *c1 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    161.         C *c2 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    162.         C *c3 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    163.         C *c4 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    164.         C *c5 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    165.   
    166.         C *c6 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    167.         C *c7 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    168.         C *c8 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    169.         C *c9 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    170.         C *c10 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    171.   
    172.         C *c11 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    173.         C *c12 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    174.         C *c13 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    175.         C *c14 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    176.         C *c15 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    177.   
    178.         C *c16 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    179.         C *c17 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    180.         C *c18 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    181.         C *c19 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    182.         C *c20 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    183.   
    184.         C *c21 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    185.         C *c22 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    186.         C *c23 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    187.         C *c24 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    188.         C *c25 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    189.   
    190.         C *c26 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    191.         C *c27 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    192.         C *c28 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    193.         C *c29 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    194.         C *c30 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    195.   
    196.         C *c31 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    197.         C *c32 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    198.         C *c33 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    199.         C *c34 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    200.         C *c35 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    201.   
    202.         C *c36 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    203.         C *c37 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    204.         C *c38 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    205.         C *c39 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    206.         C *c40 = (C *)pthread_getspecific(pc);   
    207.   
    208. #else   
    209.         C *c1 = pc;   
    210.         C *c2 = pc;   
    211.         C *c3 = pc;   
    212.         C *c4 = pc;   
    213.         C *c5 = pc;   
    214.   
    215.         C *c6 = pc;   
    216.         C *c7 = pc;   
    217.         C *c8 = pc;   
    218.         C *c9 = pc;   
    219.         C *c10 = pc;   
    220.   
    221.         C *c11 = pc;   
    222.         C *c12 = pc;   
    223.         C *c13 = pc;   
    224.         C *c14 = pc;   
    225.         C *c15 = pc;   
    226.   
    227.         C *c16 = pc;   
    228.         C *c17 = pc;   
    229.         C *c18 = pc;   
    230.         C *c19 = pc;   
    231.         C *c20 = pc;   
    232.   
    233.         C *c21 = pc;   
    234.         C *c22 = pc;   
    235.         C *c23 = pc;   
    236.         C *c24 = pc;   
    237.         C *c25 = pc;   
    238.   
    239.         C *c26 = pc;   
    240.         C *c27 = pc;   
    241.         C *c28 = pc;   
    242.         C *c29 = pc;   
    243.         C *c30 = pc;   
    244.   
    245.         C *c31 = pc;   
    246.         C *c32 = pc;   
    247.         C *c33 = pc;   
    248.         C *c34 = pc;   
    249.         C *c35 = pc;   
    250.   
    251.         C *c36 = pc;   
    252.         C *c37 = pc;   
    253.         C *c38 = pc;   
    254.         C *c39 = pc;   
    255.         C *c40 = pc;   
    256.   
    257. #endif   
    258.     }   
    259.     gettimeofday(&tm_end, NULL);   
    260.     switches *= 40;   
    261.     long long ns = (tm_end.tv_sec - tm_start.tv_sec) * 1000LL * 1000LL * 1000LL +   
    262.         (tm_end.tv_usec - tm_start.tv_usec) * 1000LL;   
    263.     std::cout << "####Benchmark result#### " << testType << std::endl;   
    264.     std::cout << "Totol switches : " << switches << std::endl;   
    265.     std::cout << "Cost per switch(ns) : " << (double)ns/switches << std::endl;   
    266.     std::cout << "All cost switch(ns) : " << ns << std::endl;   
    267.     std::cout << "####Benchmark result####" << std::endl;   
    268. }   
    269.   
    270. int main() {   
    271.     boost::thread bt(&boostthreadFunc);   
    272.     bt.join();   
    273.     printf("main exit.. ");   
    274.     return 0;   
    275. }   

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