讓邁爾斯辛格爾頓線程安全，快速與懶惰的評價

Question

所以，我讀了很多關於爲什麼此實現不是線程安全的。但我沒有找到答案如何使線程安全和快速？使線程安全的變體是添加互斥體（或者在某些情況下，只有關鍵部分就足夠了），但它會使這種方法變得更慢。那麼是否有一種變體可以使代碼線程安全快速，或者至少現在像在其中添加互斥體一樣慢？

static Singleton& getInstance() 
{ 
    static Singleton singleton; 
    return singleton; 
} 

PS：是的，我也看了很多關於線程安全Singletom實現，當我們使用辛格爾頓指針作爲類的成員，該問題是關於這個特定的實現辛格爾頓，沒有指針和新和使用懶惰的評價。

Answer 1

所以似乎回答我的問題在他的評論中表達得最淋漓盡致弗雷德·拉森：

「快速，線程安全的，懶惰 - 挑選任何兩個。」

Answer 2

好的，所以你不能沒有互斥體就可以完成它，但是你可以快速地完成這個互斥體。

首先聲明一個類來保存互斥體，和就緒標誌（以下InitMutex）。當調用GrabMutex()並且ready是false時，實際的互斥鎖被抓取。當調用ReleaseMutex()時，它根據從GrabMutex()發送的標誌執行正確的操作。第一次通過後，隨着靜態對象被初始化，準備就緒，因此不需要抓取互斥鎖。

現在，聲明一個類，在構造函數中調用GrabMutex()，在析構函數中調用ReleaseMutex(flag)，並在本地保存標誌（InitMutexHolder）。

現在，在您的常規getSingleton函數中實例化該類。這將確保單例初始化在第一次通過時被互斥，並且如果多個線程競爭他們將排隊在互斥體上。但是，一旦單身人士初始化，ready成爲現實，並且訪問將會很快。在執行return theSingleton之後，析構函數被神奇地調用，釋放互斥量（或者，如果互斥量未被採用，則不執行任何操作）。

但是，theSingleton()函數中的主體代碼沒有變化，我們只在每個單例中添加了一個控制對象，並在調用中添加了一個管理線程安全的堆棧對象。

關於寫屏障的注意事項：因爲代碼是安全的，只要ready爲假，並且ready在對象初始化之後才能變爲真，代碼總體安全，假設寫操作立即可見。但是，ready=true可能會延遲顯示，因爲在設置準備就緒後沒有寫屏障。然而，在此期間安全性仍然保持不變，因爲ready=false是保守的，安全的情況。

class InitMutex 
{ 
public: 
    InitMutex() : ready(false) { } 

    bool GrabMutex() 
    { 
     if (!ready) 
     { 
     mutex.Grab(); 
     return true; 
     } 
     else 
     { 
     return false; 
     } 
    } 

    void ReleaseMutex(bool flagFromGrabMutex) 
    { 
     if (flagFromGrabMutex) 
     { 
      mutex.Release(); 
      ready = true; 
     } 
    } 

    Mutex mutex; 
    bool ready; 
}; 

class InitMutexHolder 
{ 
public: 
    InitMutexHolder(InitMutex & m) 
    : initMutex(m) 
    { 
     inMutex = initMutex.GrabMutex(); 
    } 
    ~InitMutexHolder() 
    { 
     initMutex.ReleaseMutex(inMutex); 
    } 

private: 
    bool inMutex; 
    InitMutex & initMutex; 
}; 

static InitMutex singletonMutex; 
static Singleton & getSingleton() 
{ 
    InitMutexHolder mutexHolder(singletonMutex); 
    { 
     static Singleton theSingleton; 
     return theSingleton; 
    } 
} 

Answer 3

對於某些編譯器，您可能已擁有線程安全保證。如果你不關心代碼可移植性，並且它適合你，那麼請對此感到滿意。

如果您有可用升壓線程可以使用boost::call_once初始化。這是線程安全的，只在第一次初始化時花費。

你當然也可以通過初始化它來創建一個完全線程安全的「Meyers」單例創建，即在創建訪問它的線程之前，首次訪問它。如果你有很多已經實現的單身人士考慮這樣做。

所有這些，甚至boost::call_once只適用於創建對象。但是，它的訪問權限可能需要單獨的同步技術，如果由多個線程訪問。 （附帶說明Meyers Effective C++的第47項，其中提到這個單例表明後面的標準修訂使得它是線程安全的，後來的編譯器也符合它，但它警告你並不​​是所有的編譯器都符合標準）。