是否可以在 Objective-C++ 中删除 dispatch_once？
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【中文标题】是否可以在 Objective-C++ 中删除 dispatch_once？【英文标题】：Is it possible to remove dispatch_once in Objective-C++? 【发布时间】：2017-11-30 08:43:38 【问题描述】：从 C++11 开始，已知本地 static 变量以线程安全的方式初始化（除非给出 -fno-threadsafe-statics），如指定的 in this question。这是否意味着以下众所周知的模式：
+ (NSObject *)onlyOnce
static NSObject *object;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^
object = [[NSObject alloc] init];
);
return object;
可以换成更短的：
+ (NSObject *)onlyOnce
static NSObject *object = [[NSObject alloc] init];
return object;
当使用 C++11 及更高版本的 C++ 语言方言将代码编译为 Objective-C++ 时？
【问题讨论】：
很遗憾，没有正式的语言规范，但它可能（如果有的话）依赖于编译。选项 -fthreadsafe-statics 列在 GCC/C++ 选项下，并作为目标独立于 clangs clang 和 clang++ 驱动程序。 我找不到__has_feature，但 ***.com/q/44500144/8918119 提到了一个特殊的 GCC 函数 __cxa_guard_acquire，它用于安全的本地静态，也可以在 clang 中使用。
看起来clang预处理器定义了__cpp_threadsafe_static_initgithub.com/llvm-mirror/clang/blob/…
GCC 太 ***.com/a/47574117/8918119 所以有人可以试试
【参考方案1】：
TL;DR - 似乎可以以线程安全的方式使用 C++11 静态变量初始化，它具有与 dispatch_once 相同的性能特征。
按照 Stephan Lechner 的回答，我编写了最简单的代码来测试 C++ 静态初始化流程：
class Object
;
static Object *GetObjectCppStatic()
static Object *object = new Object();
return object;
int main()
GetObjectCppStatic();
通过clang++ test.cpp -O0 -fno-exceptions -S 将其编译为程序集（-O0 避免内联，为-Os 生成相同的通用代码，-fno-exceptions 以简化生成的代码），表明GetObjectCppStatic 编译为：
__ZL18GetObjectCppStaticv: ## @_ZL18GetObjectCppStaticv
.cfi_startproc
## BB#0:
pushq %rbp
Lcfi6:
.cfi_def_cfa_offset 16
Lcfi7:
.cfi_offset %rbp, -16
movq %rsp, %rbp
Lcfi8:
.cfi_def_cfa_register %rbp
cmpb $0, __ZGVZL18GetObjectCppStaticvE6object(%rip)
jne LBB2_3
## BB#1:
leaq __ZGVZL18GetObjectCppStaticvE6object(%rip), %rdi
callq ___cxa_guard_acquire
cmpl $0, %eax
je LBB2_3
## BB#2:
movl $1, %eax
movl %eax, %edi
callq __Znwm
leaq __ZGVZL18GetObjectCppStaticvE6object(%rip), %rdi
movq %rax, __ZZL18GetObjectCppStaticvE6object(%rip)
callq ___cxa_guard_release
LBB2_3:
movq __ZZL18GetObjectCppStaticvE6object(%rip), %rax
popq %rbp
retq
.cfi_endproc
我们绝对可以看到由 libc++ ABI here 实现的___cxa_guard_acquire 和___cxa_guard_release。请注意，我们甚至不必向 clang 指定我们使用 C++11，因为显然这在此之前就已默认支持。
所以我们知道这两种形式都可以确保本地静态的线程安全初始化。但是性能呢？以下测试代码检查无争用（单线程）和严重争用（多线程）的两种方法：
#include <cstdio>
#include <dispatch/dispatch.h>
#include <mach/mach_time.h>
class Object
;
static double Measure(int times, void(^executionBlock)(), void(^finallyBlock)())
struct mach_timebase_info timebaseInfo;
mach_timebase_info(&timebaseInfo);
uint64_t start = mach_absolute_time();
for (int i = 0; i < times; ++i)
executionBlock();
finallyBlock();
uint64_t end = mach_absolute_time();
uint64_t timeTook = end - start;
return ((double)timeTook * timebaseInfo.numer / timebaseInfo.denom) /
NSEC_PER_SEC;
static Object *GetObjectDispatchOnce()
static Object *object;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^
object = new Object();
);
return object;
static Object *GetObjectCppStatic()
static Object *object = new Object();
return object;
int main()
printf("Single thread statistics:\n");
printf("DispatchOnce took %g\n", Measure(10000000, ^
GetObjectDispatchOnce();
, ^));
printf("CppStatic took %g\n", Measure(10000000, ^
GetObjectCppStatic();
, ^));
printf("\n");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue",
DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
printf("Multi thread statistics:\n");
printf("DispatchOnce took %g\n", Measure(1000000, ^
dispatch_group_async(group, queue, ^
GetObjectDispatchOnce();
);
, ^
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
));
printf("CppStatic took %g\n", Measure(1000000, ^
dispatch_group_async(group, queue, ^
GetObjectCppStatic();
);
, ^
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
));
在 x64 上产生以下结果：
Single thread statistics:
DispatchOnce took 0.025486
CppStatic took 0.0232348
Multi thread statistics:
DispatchOnce took 0.285058
CppStatic took 0.32596
所以到测量误差为止，似乎两种方法的性能特征是相似的，主要是由于它们都执行了double-check locking。对于dispatch_once，这发生在_dispatch_once 函数中：
void
_dispatch_once(dispatch_once_t *predicate,
DISPATCH_NOESCAPE dispatch_block_t block)
if (DISPATCH_EXPECT(*predicate, ~0l) != ~0l)
// ...
else
// ...
在 C++ 静态初始化流程中，它发生在调用 ___cxa_guard_acquire 之前。
【讨论】：
【参考方案2】：通常，允许将 Objective-C-Objects 和代码与 C++ 对象和代码混合的 Objective-C++ 是一种不同于“纯”C++11 的语言。因此，我不认为在 Objectiver-C++ 的混合世界中，C++11 所保证的一切都会自动得到保证。我一直在花一些时间调查苹果的文档，是否在 Objective-C++ 中也给出了对静态局部变量甚至块变量的具体保证。
由于我没有找到对此的说明，我尝试在创建对象时引入竞争条件，一个具有建议的“新样式”，即使用静态局部变量，一个具有“旧样式”的dispatch_once，以及一个“真正的”竞争条件“notOnlyOnce”，忽略了任何同步（只是为了确保代码实际上引入了竞争条件）。
测试表明“新样式”和“旧样式”似乎都是线程安全的，而“notOnlyOnce”显然不是。不幸的是，这样的测试可以证明“新风格”会产生竞争条件，但它不能证明永远不会存在竞争条件。但由于“新样式”和“旧样式”的行为相同，但“notOnlyOnce”在相同设置中显示了竞争条件，我们至少可以假设静态局部变量按照您的建议工作。
请参阅以下代码和相应的输出。
@interface SingletonClass : NSObject
- (instancetype)init;
@end
@implementation SingletonClass
- (instancetype)init
self = [super init];
std::cout << "Created a singleton object" << std::endl;
for (int i=0; i<1000000; i++) i++;
return self;
@end
@interface TestClassObjCPP : NSObject
@property (nonatomic) SingletonClass *sc;
+ (SingletonClass *)onlyOnceNewStyle;
+ (SingletonClass *)onlyOnceOldStyle: (TestClassObjCPP*)caller;
+ (SingletonClass *)notOnlyOnce: (TestClassObjCPP*)caller;
@end
@implementation TestClassObjCPP
+ (SingletonClass *)onlyOnceNewStyle
static SingletonClass *object = [[SingletonClass alloc] init];
return object;
+ (SingletonClass *)onlyOnceOldStyle: (TestClassObjCPP*)caller
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^
caller.sc = [[SingletonClass alloc] init];
);
return caller.sc;
+ (SingletonClass *)notOnlyOnce: (TestClassObjCPP*)caller
if (caller.sc == nil)
caller.sc = [[SingletonClass alloc] init];
return caller.sc;
@end
int main(int argc, char * argv[])
@autoreleasepool
std::cout << "Before loop requesting singleton." << std::endl;
TestClassObjCPP *caller = [[TestClassObjCPP alloc] init];
caller.sc = nil;
for (int i=0; i<10000; i++)
dispatch_async(dispatch_get_global_queue( DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^
[TestClassObjCPP onlyOnceNewStyle]; // (1)
// [TestClassObjCPP onlyOnceOldStyle:caller]; // (2)
// [TestClassObjCPP notOnlyOnce:caller]; // (3)
);
std::cout << "After loop requesting singleton." << std::endl;
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
onlyOnceNewStyle (1) 的输出：
Before loop requesting singleton.
Created a singleton object
After loop requesting singleton.
onlyOnceOldStyle (2) 的输出：
Before loop requesting singleton.
Created a singleton object
After loop requesting singleton.
notOnlyOnce (3) 的输出：
Before loop requesting singleton.
Created a singleton object
Created a singleton object
Created a singleton object
After loop requesting singleton.
所以不清楚是或否，但我希望它在某种程度上有所帮助。
【讨论】：
也许你想在onlyOnceNewStyle 中有static SingletonClass *object？
@A.A：哎呀，是的。复制了一个版本，我在其中测试了一些不同的东西。但输出来自带有static 的版本（否则会输出数千个“对象创建”行。以上是关于是否可以在 Objective-C++ 中删除 dispatch_once？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
是否可以在 JSON 中更改页面 webmethod 响应，删除 .d 节点？