关于Singleton模式的一个问题

fanhongxuan

刚好在看singleton这个pattern
我一般是这样做的，不知道在多线程下边有没有问题：
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

class Singleton
{
public:
  bool loadConfig()
  {
    cout << "Load Config" << endl;
    return true;
  }
  
  static Singleton &instance()
  {
    static Singleton inst;
    Singleton *pInst = &inst;
    return *pInst;
  }
protected:
  Singleton()
  {
    cout << "In Singleton" << endl;
  }
  ~Singleton()
  {
    cout << "In ~Singleton" << endl;
  }

private:
  //not available
  Singleton(const Singleton &inst);
  Singleton &operator=(const Singleton &inst);
};

int main()
{
  Singleton::instance().loadConfig();
}

书上提到了在多线程的情况下，可以使用Double-Checked Locking的方法来实现线程安全,同时可以保证效率，好像也是容易的.
我就是不太明白，好像我在函数里边用个静态变量的方法应该也是可以保证的吧.Ｃ＋＋自己去初始化这个变量应该自己可以保证是线程安全的吧？
就是这个问题不是很确定，哪个兄弟指点一下.

alexhappy

可以，只不过他们对象创建的时间不同而已，一个是编译时确定（eg.对象较小且一定会用到），一个是运行时确定（eg.对象较大且未必会用到），看你的需求选择

static class *p = new calss();

[ 本帖最后由 alexhappy 于 2009-3-9 11:36 编辑 ]

kevinlynx

Double-Checked Locking说到底还是使用了mutex之类的东西用于保证多线程下的安全。如果不用mutex的话，也有办法，但是不是你这个办法。
你在函数内部定义静态变量，该变量会在第一次调用instance的时候被初始化，是无法保证安全的。因为可能会存在两个线程都调用这个函数。
要保证线程安全，可以让你的这个静态变量在main函数之前被初始化。

fanhongxuan

就是说
  static Singleton &instance()
  {
    static Singleton inst;
    Singleton *pInst = &inst;
    return *pInst;
  }
如果两个线程差不多同时进来的话，也会产生两个对像，然后有一个线程拿到的结果和其它的线程的结果是不一样的？
如果真是这样的话，就感觉有点诡异了

kevinlynx

不是。对象还是一个，因为只有一个函数。这就像一般的书上讲多线程访问同一个变量一样。也就是说：

//thread 1
Singleton::instance();

//thread 2
Singleton::instance();

如果线程1先获得执行权，instance第一次执行，那么准备初始化static Singleton inst;中的inst，但是当初始化一半的时候，线程2被调度获得执行权，线程1挂起，线程2调用instance函数时，就不知道inst是否被完全初始化完毕，这里就可能会出现问题。

所以，在boost中的singleton中，对于多线程的singleton，它的实现大致为：

1. 
   
2. template <typename _Tp>
   
3. class CMTSingleton
   
4. {
   
5. private:
   
6.     class Creator
   
7.    {
   
8.    public:
   
9.          Creator() { CMTSingleton<_Tp>::instance(); }
   
10.          inline void DoNothing() const { }
    
11.     }
    
12. 
    
13.    static Creator creator;
    
14. };
    
15. 
    
16. template <typename _Tp>
    
17. typename CMTSingleton<_Tp>::Creator CMTSingleton<_Tp>::creator;
    
18. 
    

复制代码

creator为全局静态变量，所以它会在main之前被初始化，creator初始化时，其构造函数中调用了instance函数，那么就可以保证你代码中的static Singleton inst;在被任何线程访问之前首先被初始化。这样，在以后的访问中，它就是线程安全的。

建议google boost中singleton的具体实现。
对于double-checking-locked，可以参看loki的singleton实现。

[ 本帖最后由 kevinlynx 于 2009-3-9 11:52 编辑 ]

南无小和尚

要不要lock