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如果我必须用 C++ 编写一个单例类，我将使用一个静态变量、私有构造函数和一个返回类对象的公共静态函数。但是在多线程环境中，代码会出现问题。为了避免多个线程同时访问同一个变量，Boost线程是用于同步的最佳机制吗？我的意思是设置/取消设置整个资源的锁/互斥锁。C++ 标准库中是否还有其他内置的东西，我不必下载 boost、构建东西等？我听说过 C++ Ox，但不太了解。

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C++98/03 根本没有支持线程的东西。如果您使用的是 C++98 或 03 编译器，那么您几乎会被困在使用 Boost 或某些（或多或少）特定于操作系统的东西上，例如 pthread 或 Win32 的线程原语。

C++11 有一个相当完整的线程支持库，包括互斥体、锁、线程本地存储等。

然而，我觉得有必要指出，备份并多考虑一下你是否需要/想要一个 Singleton 可能会更好。说得好听一点，单例模式在很大程度上已经失宠了。

编辑：重读这篇文章，我有点跳过了我想说的一件事：至少当我使用它们时，任何/所有单例在任何辅助线程启动之前都已完全初始化。这使得在初始化时对线程安全的担忧完全没有意义。我想在启动辅助线程之前可能有一个您无法初始化的单例，因此您需要处理这个问题，但至少立即让我觉得这是一个相当不寻常的例外，我只会在以下情况下处理/如果绝对必要的话。

于 2012-04-05T08:10:07.430 回答
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对我来说，使用 c++11 实现单例的最佳方法是：

class Singleton
{
public:
static Singleton & Instance()
{
    // Since it's a static variable, if the class has already been created,
    // It won't be created again.
    // And it **is** thread-safe in C++11.

    static Singleton myInstance;

    // Return a reference to our instance.
    return myInstance;
}

// delete copy and move constructors and assign operators
Singleton(Singleton const&) = delete;             // Copy construct
Singleton(Singleton&&) = delete;                  // Move construct
Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;  // Copy assign
Singleton& operator=(Singleton &&) = delete;      // Move assign

// Any other public methods

protected:
Singleton() 
{
   // Constructor code goes here.
}

~Singleton()
{
    // Destructor code goes here.
}

 // And any other protected methods.
}

这是一个 c++11 功能，但通过这种方式，您可以创建一个线程安全的单例。按照新标准，这个问题就不用管了。对象初始化将仅由一个线程进行，其他线程将等待它完成。或者你可以使用 std::call_once。

如果你想独占访问单例的资源，你必须在这些函数上使用锁。

不同类型的锁：

使用atomic_flg_lck：

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    while (lck.test_and_set(std::memory_order_acquire));
  }

  void unlock()
  {
    lck.clear(std::memory_order_release);
  }

  SLock(){
    //lck = ATOMIC_FLAG_INIT;
    lck.clear();
  }
private:
  std::atomic_flag lck;// = ATOMIC_FLAG_INIT;
};

使用原子：

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    while (lck.exchange(true));
  }

  void unlock()
  {
    lck = true;
  }

  SLock(){
    //lck = ATOMIC_FLAG_INIT;
    lck = false;
  }
private:
  std::atomic<bool> lck;
};

使用互斥锁：

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    lck.lock();
  }

  void unlock()
  {
    lck.unlock();
  }

private:
  std::mutex lck;
};

仅适用于Windows：

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    EnterCriticalSection(&g_crit_sec);
  }

  void unlock()
  {
    LeaveCriticalSection(&g_crit_sec);
  }

  SLock(){
    InitializeCriticalSectionAndSpinCount(&g_crit_sec, 0x80000400);
  }

private:
  CRITICAL_SECTION g_crit_sec;
};

atomic和atomic_flg_lck将线程保持在旋转计数中。互斥锁只是让线程休眠。如果等待时间太长，最好让线程休眠。最后一个“ CRITICAL_SECTION ”将线程保持在旋转计数中，直到消耗了一段时间，然后线程进入睡眠状态。

如何使用这些关键部分？

unique_ptr<SLock> raiilock(new SLock());

class Smartlock{
public:
  Smartlock(){ raiilock->lock(); }
  ~Smartlock(){ raiilock->unlock(); }
};

使用 raii 成语。锁定临界区的构造函数和解锁它的析构函数。

例子

class Singleton {

   void syncronithedFunction(){
      Smartlock lock;
      //.....
   }

}

此实现是线程安全和异常安全的，因为变量锁保存在堆栈中，因此当函数范围结束（函数结束或异常）时，将调用析构函数。

我希望你觉得这很有帮助。

谢谢！！

于 2016-03-08T15:52:34.887 回答