使用本地靜態std :: once_flag和本地靜態指針的線程安全初始化靜態變量

我正在使用Visual Studio 2013，它尚未實現「魔術靜態」功能，因此本地靜態變量初始化不是但線程安全。所以，與其使用本地靜態std :: once_flag和本地靜態指針的線程安全初始化靜態變量

Foo& GetInstance() 
{ 
    static Foo foo; 
    return foo; 
}

我做這樣的事情：

std::unique_ptr<Foo> gp_foo; 
std::once_flag g_flag; 

Foo& GetInstance() 
{ 
    std::call_once(g_flag, [](){ gp_foo = std::make_unique<Foo>(); });  
    return *gp_foo; 
}

，但我不喜歡gp_foo和g_flag全局變量（第一，問題的靜態初始化的秩序觀念在不同的翻譯單元變量;第二，我想初始化變量，只有當我們需要他們，第一次調用的GetInstance（））後，即，所以我採取了以下：

Foo& GetInstance() 
{ 
    // I replaced a smart pointer 
    // with a raw one just to be more "safe" 
    // not sure such replacing is really needed 
    static Foo *p_foo = nullptr; 

    static std::once_flag flag; 
    std::call_once(flag, [](){ p_foo = new Foo; });  
    return *p_foo; 
}

它似乎工作（至少它通過了測試），但我不確定它是線程安全的，因爲在這裏我們有與多個線程中的靜態局部變量p_foo和flag的初始化相同的潛在問題。使用nullptr初始化原始指針並初始化std::once_flag似乎比調用Foo的構造函數更無害，但我想知道它是否非常安全。

那麼，最後一段代碼有什麼問題嗎？

來源

2017-09-13 undermind

HTTPS：//codereview.stackexchange。 com/ – Blacktempel

請參閱[call_once on cppreference]（http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/call_once）;特別是第2點。 – Simple

@Simple _在上述所選函數的執行成功完成之前，組中的所有調用都沒有返回，也就是說，不會通過exception._退出，但我的擔憂與std :: call_once，而是關於這兩行：'static Foo * p_foo = nullptr; std :: once_flag標誌;' – undermind

如果Foo& GetInstance()只是同一編譯單元的一部分，則定義初始化順序，因此它是線程安全的。然而，如果上面不是這種情況，並且多個編譯單元正在引用，那麼初始化順序將取決於調用Foo& GetInstance()的調用順序，並且如果涉及多個線程，則順序未定義，因此不是線程安全的。

值得一看：

來源

2017-09-13 08:39:35 Griffin

但在最後一個片段中，我只有局部靜態變量。 – undermind

是的，但是同時調用'Foo＆GetInstance（）'的兩個線程可以是真/可重複的。 – Griffin

@undermind在'C++ 11'中說過[看起來像]（https://stackoverflow.com/questions/8102125/is-local-static-variable-initialization-thread-safe-in-c11）也許是線程安全的。現在我不太確定，也許別人可以詳細說明。 – Griffin

到現在爲止，單對象初始化最穩定的方法是schwartz_counter。這就是如何實現std::cin,cout等以及它們如何始終工作，而不管全局對象的初始化順序如何。

它適用於所有版本的C++。

https://en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms/Nifty_Counter

來源

2017-09-13 09:31:59

順便說一下，是否保證在加載時所有全局變量的初始化是從同一個線程執行的？如果我們有2個[Delay-Loaded DLLs]（https://msdn.microsoft.com/en-us/library/151kt790.aspx），例如_lib1.dll_帶有_func1_和_lib2.dll_函數_func2_，以及_func1_和_func2_從不同的線程同時被調用？ – undermind

無論如何，它並沒有真正使這個習語無用，因爲我們可以安全地用'std :: atomic '代替'int'，所以第一個問題只是出於好奇。 – undermind

@undermind schwartz計數的對象在未初始化的全局變量清零之後和main運行之前初始化。在一個DLL中，它會在DllMain運行之前發生，我相信這發生在所有線程附件代碼之前。但我必須檢查，因爲我很久沒有使用DLL了。受不了他們！ –

你最後的代碼片斷是從一個線程安全的初始化點罰款。

但是，您不清楚如何在調用GetInstance的線程中使用Foo對象。由於您正在返回對非const對象的引用，因此我認爲線程可能會修改Foo對象。請記住，您需要爲此添加其他同步（例如，一mutex）

如果Foo對象完全被它的構造和線程調用GetInstance將只從對象讀取初始化，是沒有問題的，但我會建議返回const Foo &

來源

2017-09-13 09:32:33 LWimsey

使用本地靜態std :: once_flag和本地靜態指針的線程安全初始化靜態變量

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