问题解决：如何管理线程私有（thread_local）的指针变量

引言

问题出现在实现项目的一个功能的时候，我需要一个thread_local的指针，因为整个项目已经差不多实现了，但在最后发现了内存泄露的问题。因为实现的是一个偏向于底层的库，且内存的使用基本都在掌握之内，所以在项目实现之初为了效率并没有使用智能指针，但在后来在这里出现了内存泄露问题。

原本代码差不多是这样：

__thread Co_Rountinue_Env* CurrentThread_CoEnv = nullptr;

这样在线程结束以后很难去把它释放掉，所以需要想一个方法做到这样，且不想大规模改动原有代码，最终的解决方案是这样的：

__thread Co_Rountinue_Env* CurrentThread_CoEnv = nullptr;

thread_local std::unique_ptr<Co_Rountinue_Env, decltype(Free_Co_Rountinue_Env)*>
                DeleteThread_CoEnv(CurrentThread_CoEnv, Free_Co_Rountinue_Env);

不必在意变量名，基本思路还是使用智能指针去管理内存，我们来看一个模拟的小demo：

#include <bits/stdc++.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;

void Delete_(int* para){
    if(para == nullptr) return;
    cout << "nihao\n";
    delete para;
    return;
}
thread_local int* env = nullptr;

thread_local std::unique_ptr<int, decltype(Delete_)*>
    Env(env, Delete_);

void* Routine(void* para){
    Env.reset();
    env = new int(5);
    Env.reset(env);
    cout << "函数结束\n";
    return 0;
}

int main(){
    pthread_t tid[5];
    for(size_t i = 0; i < 2; i++){
        pthread_create(tid + i, nullptr, Routine, 0);
    }
    for(size_t i = 0; i < 2; i++){
        pthread_join(tid[i], nullptr);
    }
    sleep(1);
    return 0;
}

输出：

函数结束
nihao
函数结束
nihao

这样就达到了预期。

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在解决问题的过程中还发现了boost库中也有一个玩意儿可以做到这样，即boost::thread_specific_ptr，它的作用就是用于每线程存储，且会在线程结束的时候执行预先设置的回调，就类似于一个特殊的智能指针，我们来看看其如何应用：

#include <bits/stdc++.h>
#include <boost/thread/tss.hpp>
#include <unistd.h>
using namespace std;

void Delete_(int* para){
    if(para == nullptr) return;
    cout << "nihao\n";
    delete para;
    return;
}

boost::thread_specific_ptr<int> env {&Delete_};

void* Routine(void* para){
    if(!env.get()){
        env.reset(new int(5));
    }
    cout << *env << endl;
    cout << "函数结束\n";
    return 0;
}

int main(){
    pthread_t tid[5];
    for(size_t i = 0; i < 2; i++){
        pthread_create(tid + i, nullptr, Routine, 0);
    }
    for(size_t i = 0; i < 2; i++){
        pthread_join(tid[i], nullptr);
    }
    sleep(1);
    return 0;
}

执行以下命令：

g++ XXX.cpp -pthread -lboost_system -lboost_thread
./a.out

我们可以在使用时把thread_specific_ptr当做普通指针来用，因为其本身的成员函数并不多，相比与智能指针来说可谓一个天上一个地下。除去对于指针值的输出，我们可以看到其他输出都是一样的：

5
函数结束
nihao
5
函数结束
nihao

对thread_specific_ptr有兴趣的朋友可以去看看其文档，链接在文末。

参考：

• 文档《boost::thread_specific_ptr》