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thread safe lazy initialization singleton

2015-08-04 20:33 351 查看
double-check来保证thread safety,此法可能由于乱序执行而失效

参考:http://www.javaworld.com/article/2075306/java-concurrency/can-double-checked-locking-be-fixed-.html

1 class Singleton
2 {
3 private:
4     static Singleton* m_instance;

static locker llock;
5     Singleton(){}
6 public:
7     static Singleton* getInstance();

8 };
9
10 Singleton* Singleton::getInstance()
11 {
12     if(NULL == m_instance) //如果没有这句,当已经实例化后,每次通过getInstance()获取时都要先试图加锁,非常耗时
13     {
14         llock.lock();
15         if(NULL == m_instance) //在初始化时只能有一个线程实例化对象,其它线程即便随后获得了锁资源,也不会再次实例化
16         {
17             m_instance = new Singleton;
18         }
llock.unlock();
20 }
21     return m_instance;

22 }

Singleton* Singleton::m_instance = 0;


可以采用pthread_once实现真正的thread safe lazy initialization singleton:

在多线程环境中,有些事仅需要执行一次。通常当初始化应用程序时,可以比较容易地将其放在main函数中。但当你写一个库时,就不能在main里面初始化了,你可以用静态初始化,但使用一次初始化(pthread_once)会比较容易些。

int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine) (void));

功能:本函数使用初值为PTHREAD_ONCE_INIT的once_control变量保证init_routine()函数在本进程执行序列中仅执行一次。

在多线程编程环境下,尽管pthread_once()调用会出现在多个线程中,init_routine()函数仅执行一次,究竟在哪个线程中执行是不定的,是由内核调度来决定。

Linux Threads使用互斥锁和条件变量保证由pthread_once()指定的函数执行且仅执行一次,而once_control表示是否执行过。

如果once_control的初值不是PTHREAD_ONCE_INIT(Linux Threads定义为0),pthread_once() 的行为就会不正常。

在LinuxThreads中,实际"一次性函数"的执行状态有三种:NEVER(0)、IN_PROGRESS(1)、DONE (2),如果once初值设为1,则由于所有pthread_once()都必须等待其中一个激发"已执行一次"信号,因此所有pthread_once ()都会陷入永久的等待中;如果设为2,则表示该函数已执行过一次,从而所有pthread_once()都会立即返回0。

template<typename T>
class Singleton : boost:noncopyable
{
public:
static T& instance()
{
pthread_once(&ponce,&Singleton:init);
}
private:
Singleton();
~Singleton();

static void init()
{
value_ = new T();
}

private:
static pthread_once_t ponce;
static T* value_;
};

template<typename T>
pthread_once_t Singleton<T>::ponce = PTHREAD_ONCE_INIT;

template<typename T>
T* Singleton<T>::value_ = NULL;

//使用方法
Foo& foo = Singleton<Foo>::instance();
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