对于local static 对象,其初始化发生在控制流第一次执行到该对象的初始化语句时。多个线程的控制流可能同时到达其初始化语句。
在C++11之前,在多线程环境下local static对象的初始化并不是线程安全的。具体表现就是:如果一个线程正在执行local static对象的初始化语句但还没有完成初始化,此时若其它线程也执行到该语句,那么这个线程会认为自己是第一次执行该语句并进入该local static对象的构造函数中。这会造成这个local static对象的重复构造,进而产生内存泄露问题。所以,local static对象在多线程环境下的重复构造问题是需要解决的。
而C++11则在语言规范中解决了这个问题。C++11规定,在一个线程开始local static 对象的初始化后到完成初始化前,其他线程执行到这个local static对象的初始化语句就会等待,直到该local static 对象初始化完成。
在一般的操作系统中,上述基于c++11的 local static懒汉式单例模式都是work的,但是最近,遇到了在某个特殊的操作系统(QNX)中上述单例模式不work的情况,现象是每次getinstance返回的静态对象地址不相同,即便我编译时已经支持了c++11,也是不能工作。
- c++静态变量(const整数类型除外)一定要在类外进行定义和初始化(类内的只是声明,非初始化,不会分配内存)
- 单例模式的析构函数中不要释放(delete)单例对象,而是应该定义一个静态的嵌套类对象去析构单例对象。因为delete对象时,先要调用对象的析构函数,这会造成在析构函数中去调用析构函数的递归死循环,最后耗尽栈空间
- 单例的析构函数最好是私有的,否则别人可能会delete你的instance
- GetInstance()肯定是static的,因为它不属于某个对象,最关键的是你也不能构造出类对象去调用它,所以必须是static的
- 由于GetInstance是static的,所以它内部用到的锁,也得是static的,不能属于类对象才行。
C++11规定了local static在多线程条件下的初始化行为,要求编译器保证了内部静态变量的线程安全性。在C++11标准下,《Effective C++》提出了一种更优雅的单例模式实现,使用函数内的 local static 对象。这样,只有当第一次访问getInstance()方法时才创建实例。这种方法也被称为Meyers’ Singleton。C++0x之后该实现是线程安全的,C++0x...
前段时间在网上看到了个的面试题,大概意思是如何在不使用锁和C++11的情况下,用C++实现线程安全的Singleton。
看到这个题目后,第一个想法是用Scott Meyer在《Effective C++》中提到的,在static成员函数中构造local static变量的方法来实现,但是经过一番查找、思考,才明白这种实现在某些情况下是有问题的。本文主要将从基本的单线程中的Singleton开始,慢慢讲述多线程与Singleton的那些事。
在单线程下,下面这个是常见的写法:
template<typename>
class Singleton
单例模式几乎是最常用的设计模式,
简单易懂,使用起来效果显著,在此也不对
单例模式做剖析,不了解的可以自行查阅资料。
项目中多次使用
单例模式后发现每次都是重复的构建单例类,于是做了一个
单例模式的
模板。
//单例
模板
//delete 与 default 来自于
c++ 11
template <typename T>
class Singleton {
//使用默认构造和析构函数
Singleton() = default;
~Singleton() = default;
2011年12月8日,ISO正式发布了新的C语言的新标准C11,之前被称为C1X,官方名称为ISO/IEC 9899:2011。
新的标准提高了对C++的兼容性,并增加了一些新的特性。这些新特性包括:
对齐处理(Alignment)的标准化(包括_Alignas标志符,alignof运算符, aligned_alloc函数以及<stdalign.h>头文件。
_Noreturn 函数标记,类似于 gcc 的 __attribute__((noreturn))。
_Generic 关键字。
多线程(Multithreading)支持,包括:_Thread_local存储类型标识符,<threads.h>头文件,里面包含了线程的创建和管理函数。
增强的Unicode的支持。基于C Unicode技术报告ISO/IEC TR 19769:2004,增强了对Unicode的支持。包括为UTF-16/UTF-32编码增加了char16_t和char32_t数据类型,提供了包含unicode字符串转换函数的头文件<uchar.h>.
删除了 gets() 函数,使用一个新的更安全的函数gets_s()替代。
增加了边界检查函数接口,定义了新的安全的函数,例如 fopen_s(),strcat_s() 等等。
增加了更多浮点处理宏。
匿名结构体/联合体支持。这个在gcc早已存在,C11将其引入标准。
静态断言(Static assertions),_Static_assert(),在解释 #if 和 #error 之后被处理。
新的 fopen() 模式,(“…x”)。类似 POSIX 中的 O_CREAT|O_EXCL,在文件锁中比较常用。
新增 quick_exit() 函数作为第三种终止程序的方式。当 exit()失败时可以做最少的清理工作。
_Atomic类型修饰符和<stdatomic.h>头文件。
在前几天接触到了协程的概念,觉得很有趣。因为我可以使用一个线程来实现一个类似多线程的程序,如果使用协程来替代线程,可以省去很多原子操作和内存栅栏的麻烦,大大减少与线程同步相关的系统调用。因为我只有一个线程,而且协程之间的切换是可以由函数自己决定的。
我有见过几种协程的实现,因为没有 C/
C++ 的原生支持,所以多数的库使用了汇编代码,还有些库
利用了 C 语言的 setjmp 和 longjmp 但是要求函数里面使用
static local 的变量来保存协程内部的数据。我讨厌写汇编和使用
static local 变量,所以想出了一种稍微优雅一点又有点奇技淫巧的实现方法。 这
1,pop3.zip
CPop3Connection - an MFC Class to encapsulate the POP3 protocol(15KB)<END><br>2,ipenum.zip
IPEnum - an MFC class and console app to allow IP address enumeration(11KB)<END><br>3,smtp....
单例模式是保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点,该实例被所有程序模块共享。
本文提供两种方式实现单例模板类:1、使用私有静态指针变量 2、使用局部静态变量, 具体如下:
1、私有静态指针变量
struct Uncloneable
protected:
Uncloneable() {}
~Uncloneable(){}
private:
Uncloneable(const...
static关键字
之前在C的面经总结中有对static进行详细介绍,就不多介绍了,今天我们重点来介绍C++中static用法。
在类中,普通的成员方法在调用的时候编译器会自动添加一个this形参变量
普通成员方法的特点:
1、属于类的作用域
2、调用该方法时需要依赖一个对象
3、可以任意访问类的私有成员变量
在成员变量前面加上static后,这个成员变量就是静态的成员变量
静态的成员变量在类内只是一个声明
一定要在类外进行定义和初始化
(重点)静态成员变量不属于对象,而是属于类级别
在成员方法前面加上st
大名鼎鼎的Scott Meyer在《Effective C++》中提出了一种简洁的singleton写法:
在C++11之前的标准中并没有规定local static变量的内存模型。于是乎它就是不是线程安全的了。但是在C++11却是线程安全的,这是因为新的C++标准规定了当一个线程正在初始化一个变量的时候,其他线程必须得等到该初始化完成以后才能访问它。
封装之后的测试代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
class Singleto
static Singleton* getInstance() {
if (m_instance == nullptr) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
if (m_instance == nullptr) {
m_instance = new Singleton();
return m_instance;
private:
Singleton() {}
static Singleton* m_instance;
static std::mutex m_mutex;
Singleton* Singleton::m_instance = nullptr;
std::mutex Singleton::m_mutex;
在 getInstance() 函数中,首先判断实例是否已经存在。如果存在,直接返回实例指针。如果不存在,则加锁,再次判断实例是否存在。如果不存在,则创建实例并返回实例指针。加锁保证了多个线程同时调用 getInstance() 函数时只有一个线程可以创建实例,从而保证了线程安全性。