修改第四章，增加一节内容，“线程存储期”

Author: Mq-b

md/03共享数据.md

@@ -894,8 +894,65 @@ void* operator new  (std::size_t count){
 
 C++ 只保证了 `operator new`、`operator delete` 这两个方面的线程安全（不包括用户定义的），其它方面就得自己保证了。前面的内容也都提到了。
 
+## 线程存储期
+
+**线程存储期**（也有人喜欢称作“[*线程局部存储*](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E5%B1%80%E9%83%A8%E5%AD%98%E5%82%A8)”）的概念源自操作系统，是一种非常古老的机制，广泛应用于各种编程语言。线程存储期的对象在线程开始时分配，并在线程结束时释放。每个线程拥有自己独立的对象实例，互不干扰。在 C++11中，引入了[**`thread_local`**](https://zh.cppreference.com/w/cpp/keyword/thread_local)关键字，用于声明具有线程存储期的对象。
+
+以下是一个示例代码，展示了 `thread_local` 关键字的使用：
+
+```cpp
+int global_counter = 0;
+thread_local int thread_local_counter = 0;
+
+void print_counters(){
+    std::cout << "global：" << global_counter++ << '\n';
+    std::cout << "thread_local：" << thread_local_counter++ << '\n';
+}
+
+int main(){
+    std::thread{ print_counters }.join();
+    std::thread{ print_counters }.join();
+}
+```
+
+[**运行结果**](https://godbolt.org/z/ncxTEce7f)：
+
+```txt
+global：0
+thread_local：0
+global：1
+thread_local：0
+```
+
+这段代码很好的展示了 `thread_local` 关键字的使用以及它的作用。每一个线程都有独立的 `thread_local_counter` 对象，它们不是同一个。
+
+---
+
+我知道你会有问题：“那么 C++11 之前呢？”那时开发者通常使用 POSIX 线程（Pthreads）或 Win32 线程的接口，或者依赖各家编译器的扩展。例如：
+
+- [**POSIX**](https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/)：使用 `pthread_key_t` 和相关的函数（ `pthread_key_create`、`pthread_setspecific`、`pthread_getspecific` 和`pthread_key_delete`）来管理线程局部存储。
+- **Win32**：使用 [TLS（Thread Local Storage）](https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/procthread/using-thread-local-storage)机制，通过函数 `TlsAlloc`、`TlsSetValue`、`TlsGetValue` 和 `TlsFree` 来实现线程局部存储。
+- **GCC**：使用 [`__thread`](https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/extensions-to-the-c-language-family/thread-local-storage.html) 。
+- **MSVC**：使用 [`__declspec(thread)`](https://learn.microsoft.com/zh-cn/cpp/cpp/thread?view=msvc-170)。
+
+POSIX 与 Win32 接口的就不再介绍了，有兴趣参见我们的链接即可。我们就拿先前的代码改成使用 GCC 与 MSVC 的编译器扩展即可。
+
+```cpp
+__thread int thread_local_counter = 0;           // GCC
+__declspec(thread) int thread_local_counter = 0; // MSVC
+```
+
+MSVC 无法使用 GCC 的编译器扩展，GCC 也肯定无法使用 MSVC 的扩展，不过 Clang 编译器可以，它支持 `__thread` 与 `__declspec(thread)` 两种。Clang 默认情况就支持 GCC 的编译器扩展，如果要支持 MSVC，需要设置 [`-fms-extensions`](https://clang.llvm.org/docs/ClangCommandLineReference.html#cmdoption-clang-fms-extensions) 编译选项。
+
+- [**`__declspec(thread)` 运行测试**](https://godbolt.org/z/eMz8Yz3hv)
+- [**`__thread` 运行测试**](https://godbolt.org/z/Wx6zKhK44)
+
+要注意的是，这些扩展并不是标准的 C++ 语言特性，它们的跨平台性和可移植性较差，我们应当使用 C++ 标准的 `thread_local`。
+
+了解其它 API 以及编译器扩展有助于理解历史上线程存储期的演进。同时扩展知识面。
+
 ## 总结
 
-本章讨论了多线程的共享数据引发的恶性条件竞争会带来的问题。并说明了可以使用互斥量（`std::mutex`）保护共享数据，并且要注意互斥量上锁的“**粒度**”。C++标准库提供了很多工具，包括管理互斥量的管理类（`std::lock_guard`），但是互斥量只能解决它能解决的问题，并且它有自己的问题（**死锁**）。同时我们讲述了一些避免死锁的方法和技术。还讲了一下互斥量所有权转移。然后讨论了面对不同情况保护共享数据的不同方式，使用 `std::call_once()` 保护共享数据的初始化过程，使用读写锁（`std::shared_mutex`）保护不常更新的数据结构。以及特殊情况可能用到的互斥量 `recursive_mutex`，有些人可能喜欢称作：**递归锁**。最后聊了一下 `new`、`delete` 运算符的库函数实际是线程安全的，以及一些问题。
+本章讨论了多线程的共享数据引发的恶性条件竞争会带来的问题。并说明了可以使用互斥量（`std::mutex`）保护共享数据，并且要注意互斥量上锁的“**粒度**”。C++标准库提供了很多工具，包括管理互斥量的管理类（`std::lock_guard`），但是互斥量只能解决它能解决的问题，并且它有自己的问题（**死锁**）。同时我们讲述了一些避免死锁的方法和技术。还讲了一下互斥量所有权转移。然后讨论了面对不同情况保护共享数据的不同方式，使用 `std::call_once()` 保护共享数据的初始化过程，使用读写锁（`std::shared_mutex`）保护不常更新的数据结构。以及特殊情况可能用到的互斥量 `recursive_mutex`，有些人可能喜欢称作：**递归锁**。最后聊了一下 `new`、`delete` 运算符的库函数实际是线程安全的，以及线程存储期。
 
 下一章，我们将开始讲述同步操作，会使用到 [**Futures**](https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread#.E6.9C.AA.E6.9D.A5.E4.BD.93)、[**条件变量**](https://zh.cppreference.com/w/cpp/thread#.E6.9D.A1.E4.BB.B6.E5.8F.98.E9.87.8F)等设施。