Question

我有以下示例C ++代码：

class Factory
{
public:
    static Factory& createInstance()
    {
        static Factory fac;
        return fac;
    }

private:
    Factory() 
    {
        //Does something non-trivial
    }
};

我们假设createInstance同时被两个线程调用。那么生成的对象是否会正确创建？当第一个线程在createInstance的构造函数中时第二个线程进入Factory调用会发生什么？

Answer 1

C ++ 11及更高版本：本地静态创建是线程安全的。

该标准保证：

创建已同步。
如果创建抛出异常，则下次执行流程通过变量定义点时，将再次尝试创建。

通常采用双重检查实现：

首先检查线程局部标志，如果设置，则访问该变量。
如果尚未设置，则采用更昂贵的同步路径，如果之后创建变量，则设置线程本地标志。

C ++ 03和C ++ 98：标准没有线程。

就标准而言，没有线程，因此标准中没有关于跨线程同步的规定。

然而，有些编译器实现了 more 而不是标准的任务，无论是以扩展的形式还是通过提供更强的保证，所以请查看您感兴趣的编译器。如果它们是高质量的编译器，很有可能他们会保证。

最后，它可能没有必要是线程安全的。如果在创建任何线程之前调用此方法，那么您可以确保在真正的多线程发挥作用之前将其正确初始化，并且您可以巧妙地解决问题。

Answer 2

查看this page，我会说这不是线程安全的，因为构造函数可能在最终分配变量之前被多次调用。可能需要InterlockedCompareExchange()，您可以在其中创建变量的本地副本，然后通过互锁函数以原子方式将指针指定给静态字段，如果静态变量为null。

Answer 3

当然它是线程安全的！除非你是一个完整的疯子并且从静态对象的构造函数中生成线程，否则在调用main（）之后你将没有任何线程，并且createInstance方法只是返回对已经构造的对象的引用，这是不可能的失败。 ISO C ++保证在调用main（）之后第一次使用之前构造对象：不能保证在调用main之前，但必须在第一次使用之前，因此所有系统都将在执行之前执行初始化调用main（）。当然，ISO C ++没有在线程或动态加载的情况下定义行为，但是主机级机器的所有编译器都提供了这种支持，并且会尽可能保留为单线程静态链接代码指定的语义。

Answer 4

实例化（第一次调用）本身是threadsafe。

但是，一般来说，后续访问不会。例如，假设在实例化之后，一个线程调用一个可变的Factory方法，而另一个线程在Factory中调用一些访问器方法，那么你将遇到麻烦。

例如，如果您的工厂保留了创建的实例数量的计数，那么在没有围绕该变量的某种互斥体的情况下，您将遇到麻烦。

但是，如果Factory真的是一个没有状态的类（没有成员变量），那么你就可以了。

这种创建静态实例线程的方法是否安全？

4 个答案: