C++中线程安全的单例实现

单例模式的实现理论上采用double checked locking 不会出现线程安全问题,但是有可能编译器会对程序进行优化,使得程序乱序执行,导致出现错误。在Java中,可以借助类的转载阶段初始化静态区域来避免该问题,但是C++没有这个机制。在C++的单例实现中,可以使用pthread_once()函数来实现。

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/*
*在Linux thread中,一次性函数的执行有三种状态:NEVER(0), IN_PROGRESS(1), DONE(3),
*处于IN_PROGRESS状态的话,所有所有调用 pthrad_once函数都会等待“已执行一次信号”才会退出阻塞,
*对于处于DONE的话,所有pthread_once函数都会立刻返回0.所以_ponce的初始值
*应该为PTHREAD_ONCE_INIT(值为0)
*/

template<typename T>
class Singleton: boost::nocopyable{
public:
static T& instance(){
pthread_once(&ponce_, &Singleton::init);
return *value_;
}

private:
Singleton();
~Singleton();
static void init(){
value_ = new T(); //这里一定要使用new,使得对象存在对中,不会随着函数的退出而消亡
}

//静态成员变量只能在类外定义
private:
static pthread_once_t ponce_;
static T* value_;
};

//必须在头文件里面定义static变量
template<typename T>
pthread_once_t Singleton<T>::ponce_ = PTHREAD_ONCE_INIT;

template<typename T>
T* Singleton<T>::value_ = nullptr;