asp.net中C++单例实现、问题分析

2019-11-02 14:46:05

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供稿：网友

　　方案一

代码如下 class QMManager
{
public:
    static QMManager &instance()
    {
        static QMManager instance_;
        return instance_;
    }
}

　　这是最简单的版本，在单线程下(或者是C++0X下)是没任何问题的，但在多线程下就不行了，因为static QMManager instance_;这句话不是线程安全的。

　　在局部作用域下的静态变量在编译时，编译器会创建一个附加变量标识静态变量是否被初始化，会被编译器变成像下面这样(伪代码)：

代码如下 static QMManager &instance()
{
    static bool constructed = false;
    static uninitialized QMManager instance_;
    if (!constructed) {
        constructed = true;
        new(&s) QMManager; //construct it
    }
    return instance_;
}

　　这里有竞争条件，两个线程同时调用instance()时，一个线程运行到if语句进入后还没设constructed值，此时切换到另一线程，constructed值还是false，同样进入到if语句里初始化变量，两个线程都执行了这个单例类的初始化，就不再是单例了。

　　方案二

　　一个解决方法是加锁：

代码如下 static QMManager &instance()
{
    Lock(); //锁自己实现
    static QMManager instance_;
    UnLock();
    return instance_;
}

　　但这样每次调用instance()都要加锁解锁，代价略大。

　　方案三

　　那再改变一下，把内部静态实例变成类的静态成员，在外部初始化，也就是在include了文件，main函数执行前就初始化这个实例，就不会有线程重入问题了：

代码如下 class QMManager
{
protected:
    static QMManager instance_;
    QMManager();
    ~QMManager(){};
public:
    static QMManager *instance()
    {
        return &instance_;
    }
    void do_something();
};
QMManager QMManager::instance_; //外部初始化

　　这被称为饿汉模式，程序一加载就初始化，不管有没有调用到。

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