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C++ 单例 — 不是完整的 C++ 11 标准

coder 2024-02-22 原文

我正在努力用 C++ 设计一个线程安全的单例实现，但它主要针对 Visual Studio 2012 环境。

我知道 C++ 11 标准保证了这一点

Foo& Instance()
{
    static Foo instance;

    return instance;
}

是线程安全的。但是 Visual Studio 2012 中使用的编译器还没有完全符合 C++ 11 标准(至少在静态变量初始化的线程安全方面)。所以我想到了这个:

#include <iostream>
#include <atomic>
#include <mutex>

class Foo
{
    public:
        static Foo& Instance();

    private:
        Foo() { init(); }
        Foo(Foo const&);
        void operator = (Foo const&);
        void init() { std::cout << "init done." << std::endl; }
        static std::atomic<Foo*> _instance;
        static std::mutex _mutex;
};

std::atomic<Foo*> Foo::_instance = nullptr;
std::mutex Foo::_mutex;

Foo& Foo::Instance()
{
    if(_instance.load() == nullptr)
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(_mutex);

        if(_instance.load() == nullptr)
        {
            _instance = new Foo();
        }
    }

    return *_instance;
}

我想问:

1) 这段代码是线程安全的吗？

2)这段代码可以吗？

最佳答案

双重检查锁定不是线程安全的。参见 http://mortoray.com/2012/02/28/double-checked-locking-why-doesnt-it-work-and-how-to-fix-it/

与上述文章中建议的解决方案相比的替代解决方案:

T& thread_safe()
{
  static std::once_flag once;
  static T* result;
  struct Initialize
  {
    static void apply(T*& result) { result = new T; }
  };
  std::call_once(once, Initialize::apply(result);
  return *result;
}

注意事项:

  • 如果您没有 std::call_one，您可以求助于 boost 等价物。
  • 您可以使用 lambda 而不是使用本地结构。
  • 如问题中所述，没有必要这样做，因为有一个符合 C++11 的编译器。

关于C++ 单例 — 不是完整的 C++ 11 标准，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/29777953/

amp43instanceFoosectionc++singleton

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