Question

所以我读了很多关于为什么这个实现不是线程安全的。但我没有找到答案如何使其线程安全和快速？使其线程安全的变体是添加互斥锁（或者在某些情况下只是关键部分就足够了），但它会使这个方法慢得多。那么是否有一个变体可以使这个代码线程安全快速，或者至少现在像在那里添加互斥量一样慢？

static Singleton& getInstance()
{
     static Singleton singleton;
     return singleton;
}

PS：是的，当我们使用Singleton指针作为类的成员时，我也阅读了很多关于线程安全的Singletom实现，问题是关于Singleton的这个特定实现，没有指针和新的并且使用惰性求值。< / p>

Answer 1

对于某些编译器，您所拥有的可能已经具有线程安全保证。如果您不关心代码可移植性并且它适合您，那么请对它感到满意。

如果您有可用的提升线程，则可以使用boost::call_once进行初始化。这是线程安全的，只在首次初始化时付出代价。

当然，在创建访问它的线程之前，您可以通过初始化（即第一次访问它）来使“Meyers”单例创建完全是线程安全的。如果您已经实施了很多这些单身人士，请考虑这样做。

所有这些，甚至boost::call_once仅适用于对象的创建。但是，如果由多个线程访问，它的访问可能需要单独的同步技术。

（顺便提一下Meyers Effective C ++的第47项，其中提到这个单例表明该标准的后续版本使其成为线程安全的，后来的编译器也符合它，但是它确实警告你并非所有编译器都是兼容的。）< / p>

Answer 2

好的，所以如果没有互斥锁就无法做到，但你可以快速制作互斥锁。

首先声明一个类来保存互斥锁和一个就绪标志（下面是InitMutex）。调用GrabMutex()且ready为false时，会抓取实际的互斥锁。调用ReleaseMutex()时，它会根据GrabMutex()发送的标记执行正确的操作。在第一次通过之后，ready会在静态对象现在初始化时生效，因此不需要抓取互斥锁。

现在，声明一个在构造函数中调用GrabMutex()并在析构函数中调用ReleaseMutex(flag)的类，在本地保存标记（下面是InitMutexHolder）。

现在，在常规getSingleton函数中实例化该类。这将确保单例初始化在第一次通过时进行互斥，如果多个线程争用它们将在互斥锁上排队。但是一旦初始化单例，ready成立，访问速度就会很快。执行return theSingleton后会彻底调用析构函数，这会释放互斥锁（如果未使用互斥锁，则不执行任何操作）。

但是，theSingleton()函数中的主体代码没有改变，我们只在每个单例中添加了一个控件对象，并在调用中添加了一个管理线程安全的堆栈对象。

关于写入障碍的注意事项：由于代码在ready为假时是安全的，并且ready在对象初始化之前无法成立，因此代码是完全安全的，假设写入立即可见。但是，ready=true可能会有延迟，因为在设置就绪后没有写屏障。但是，在此期间，安全性仍然存在，因为ready=false是保守的，安全的案例。

class InitMutex
{
public:
   InitMutex() : ready(false) { }

   bool  GrabMutex()
   {
      if (!ready)
      {
         mutex.Grab();
         return true;
      }
      else
      {
         return false;
      }
   }

   void ReleaseMutex(bool flagFromGrabMutex)
   {
      if (flagFromGrabMutex)
      {
          mutex.Release();
          ready = true;
      }
   }

   Mutex   mutex;
   bool    ready;
};

class InitMutexHolder
{
public:
    InitMutexHolder(InitMutex & m)
    : initMutex(m)
    {
       inMutex = initMutex.GrabMutex();
    }
    ~InitMutexHolder()
    {
       initMutex.ReleaseMutex(inMutex);
    }

private:
    bool inMutex;
    InitMutex & initMutex;
};

static InitMutex singletonMutex;
static Singleton & getSingleton()
{
    InitMutexHolder mutexHolder(singletonMutex);
    {
       static Singleton theSingleton;
       return theSingleton;
    }   
}

Answer 3

所以似乎我的问题的答案最好地表达了Fred Larson的评论：

“快速，线程安全，懒惰 - 挑选任何两个。”

使用惰性评估使Meyers的Singleton线程安全快速

3 个答案: