在初始化程序列表中创建Singleton对象会导致访问冲突(仅发布模式)

时间:2013-03-08 16:51:17

标签: c++ singleton release access-violation

我确实看到(对我来说)奇怪的访问冲突异常。我会尽可能地减少问题。我有一个A类和一个单独的对象sing_。代码看起来像这样:

class A {
    A();
    Sing& sing_;
}

A::A() : sing_(Sing::instance()){
    call a method that creates a local copy of Singleton Sing.
    ....
}

Sing班继承自Singleton:

class Sing : public Singleton<Sing>{
    friend class Singleton<Sing>;
    ....
}

Singleton本身就是这样(这是QuantLib库中的实现)

template <class T>
class Singleton : private boost::noncopyable {
  public:
    static T& instance();
  protected:
    Singleton() {}
};


template <class T>
T& Singleton<T>::instance() {
    static std::map<Integer, boost::shared_ptr<T> > instances_;
    #if defined(QL_ENABLE_SESSIONS)
    Integer id = sessionId();
    #else
    Integer id = 0;
    #endif
    boost::shared_ptr<T>& instance = instances_[id];
    if (!instance)
        instance = boost::shared_ptr<T>(new T);
    return *instance;
}

我的项目代码嵌入在Qt Gui环境中。在调试模式下启动它不会造成任何麻烦。当我尝试在发布模式下启动时,事情发生了巨大的变化。这是主要方法:

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    GUI w;
    w.show();
    w.setup(argc, argv);

    return a.exec();
}

最后,类GUI看起来缩写为:

class GUI : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    GUI(QWidget *parent = 0, Qt::WFlags flags = 0);
    ~GUI();
private:
    boost::shared_ptr<A> a_; 
};

当我在发布模式下启动此代码时,会发生以下情况:

  1. 调用名为___ tmainCRTstartup()的方法。其中一个方法_WinMain被调用。

  2. 在此方法 WinMain中(甚至在调用main方法和GUI对象之前) 创建)A的构造函数被调用。这意味着会员唱歌将被初始化。

  3. 在调用Sing :: instance()期间初始化sing_。到目前为止,一切看起来都很好。

  4. 执行A的构造函数。在其中创建了对单身对象Sing的本地引用。调用Sing :: instance()会导致该行的访问冲突

        boost::shared_ptr<T>& instance = instances_[id];
    
  5. 当我在那个地方查看instances_ [id](在发布模式下调试)时,地图看起来很破坏。这意味着地图中有一个元素。但是键不是0而是一个非常负的整数,而且值看起来很奇怪。

    我绝对不知道这里出了什么问题。

    将A中的成员sing_更改为静态成员可以解决问题:

    class A {
        A();
        static Sing& sing_;
    }
    
    Sing& sing_ = Sing::instance();
    
    A::A() {
        call a method that creates a local copy of Singleton Sing.
        ....
    }
    

    这当然很好,但我真的很想知道这两个实现之间的“巨大”差异。为什么第一种方式以访问冲突结束?任何提示都表示赞赏。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我不确定问题的路线,但我可以提供一些帮助:

首先,调试中运行的程序在发布时失败的最常见原因(反之亦然):

  1. 在调试中,所有内存通常(我知道的大多数调试器)初始化为0.因此安全nullptr检查可以避免错误。在发布时,内存未初始化,因此您将获得垃圾/随机值。

  2. 时序。代码优化以及缺少调试检查和设置(如将所有内容设置为0)使代码更快,因此线程之间有不同的时序。

  3. 现在回到你的案子。您将变量视为“已销毁”的原因可能仅仅是因为代码优化 通常,如果启用了代码优化,编译器可能会决定将某些变量放入硬件寄存器中,而不是按预期放在堆栈中。
    这可能会导致调试器误解一些局部变量。 (最常见的是* this指针存储在寄存器中)。

    现在,地图中的运算符[]不应引发异常。如果地图没有该键的值,则会创建该键。

    因此,我能想到的唯一解释是地图本身已损坏,因此当它试图迭代地图的节点时,它会崩溃。

    这种类型的损坏通常是由2个线程同时试图改变地图引起的 在您的情况下这是可能的,因为在简单的单例实现中没有锁保护 可能是这种情况的另一个迹象是,当你使它静止时,问题就解决了。使变量静态导致对象的启动更早发生,这可能只是解决线程竞争所需的时间。