Question

C ++ 11的新机器模型允许多处理器系统可靠地工作。重组指示。

正如 Meyers和Alexandrescu 指出“简单”双重检查锁定模式实现在C ++ 03中并不安全

Singleton* Singleton::instance() {
  if (pInstance == 0) { // 1st test
    Lock lock;
    if (pInstance == 0) { // 2nd test
      pInstance = new Singleton;
    }
  }
  return pInstance;
}

他们在their article中表明，无论你作为程序员做什么，在C ++ 03中，编译器都有太多的自由：允许以一种你可以不能重新排列指令的方式确保您最终只使用Singleton的一个实例。

我现在的问题是：

新C ++ 11机器模型的限制/定义现在是否限制了指令序列，上述代码将始终与C ++ 11编译器一起使用？
当使用新的库设施（而不是这里的模拟Lock）时，现在看起来这个Singleton模式的安全C ++ 11实现是什么样的？

Answer 1

如果pInstance是常规指针，则代码具有潜在的数据竞争 - 指针上的操作（或任何内置类型，就此而言）不能保证是原子（编辑：或者很好） -ordered）

如果pInstance是std::atomic<Singleton*> 并且 Lock在内部使用std::mutex来实现同步（例如，如果Lock实际上是std::lock_guard<std::mutex>），代码应该是数据竞争免费。

请注意，您需要显式锁定和原子pInstance才能实现正确的同步。

Answer 2

由于静态变量初始化现在保证是线程安全的，因此Meyer的单例应该是线程安全的。

Singleton* Singleton::instance() {
  static Singleton _instance;
  return &_instance;
}

现在您需要解决主要问题：代码中有一个Singleton。

编辑：基于我在下面的评论：与其他实施相比，此实施有一个主要缺点。如果编译器不支持此功能会发生什么？编译器将发出线程不安全的代码，甚至不发出警告。如果编译器不支持新接口，那么带锁的其他解决方案甚至都不会编译。这可能是不依赖此功能的一个很好的理由，即使是单身人士以外的其他事情。

Answer 3

C ++ 11不会改变双重检查锁定实现的含义。如果你想进行双重检查锁定工作，你需要建立适当的内存屏障/栅栏。

C ++ 11中的双重锁定模式？

3 个答案: