多线程和模板化单例竞争条件

Posted 2023-02-16

【中文标题】多线程和模板化单例竞争条件

【英文标题】：Multi Threaded and templated singleton race condition

【发布时间】：2017-05-04 09:18:12

【问题描述】：

我正在尝试创建一个多线程和模板化的单例，作为我高级 C++ 学习的一部分。有人告诉我，我的代码中有竞态条件，经过数小时的尝试后我找不到它。

我不会写整个课程（虽然它是一个简单的课程），而是我一直关注的确切位置：

template <class T>
void Singleton<T>::onceFunction()

    static T instanceObject; 
    Singleton<T>::instance = &instanceObject;


template <class T>
T& Singleton<T>::getInstance()

    while (0 == Singleton::instance)
    
        static pthread_once_t  once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;
        pthread_once(&once_control, Singleton<T>::onceFunction);  
    
    return *Singleton::instance;

我正在使用 pthread_once()，因为我没有使用 c++11 进行编译。

【问题讨论】：

您可能会发现这很有用：***

once_control 何时初始化 -- 以及在哪个线程上？

【参考方案1】：

您显示的代码旨在保护/序列化的初始化

static T instanceObject;

如Singleton<T>::onceFunction() 中所定义。为了实现这一点，您使用pthread_once。但是，您已经在函数/块范围内使用静态存储声明了 pthread_once_t 标志 once_control...

static pthread_once_t  once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;

因此，我认为 once_control 的初始化与您的代码旨在解决 instanceObject 的竞争条件相同。

改为将once_control 设为Singleton<T> 的静态成员。

注意：您的代码还假定分配...

Singleton<T>::instance = &instanceObject;

是原子的。