如何在 main 之前预加载数据

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何在 main 之前预加载数据

【英文标题】：How to preload data before main

【发布时间】：2013-02-21 22:47:58

【问题描述】：

我的目标是快速处理各种竞争条件，如果在大约同一时间在 2 个单独的线程中调用给定函数时可能会导致问题。我的快速修复是通过在 main() 之前调用它们来保证函数已经被初始化。这是我想出的解决方案，但我觉得我可能会重新发明***。 MSVC2010 STL 中是否有可用的选项？ （还没有提升）或者是否有更好的方法来快速处理这些问题，而无需在这种情况下为每个函数添加重要的线程安全代码？

template <typename T, T func>
struct PreLoaderHelper

    PreLoaderHelper()
    
        wcout << L"Preload helper constructor" << endl;
        func();
    
;

template <typename T, T func>
struct PreLoader

    static PreLoaderHelper<T, func> _helper;
;

template <typename T, T func>
PreLoaderHelper<T, func> PreLoader<T, func>::_helper;

#define PRELOAD(fn) template struct PreLoader<decltype(&fn), fn>; 

void foo()  wcout << L"inside foo" << endl; 
void bar()  wcout << L"inside bar" << endl; 
vector<wstring> & foobar() 
 
    static vector<wstring> sPresidents;
    if(sPresidents.size() == 0)
    
        sPresidents.push_back(L"George Washington");
        sPresidents.push_back(L"John Addams");
        sPresidents.push_back(L"Thomas Jefferson");
    
    return sPresidents;

wstring foofoo(const wstring &)  wcout << L"inside foofoo" << endl; return L"foofoo";

PRELOAD(foo);
PRELOAD(bar);
PRELOAD(foobar);
PRELOAD(foo);

int main()

    return 0;

【问题讨论】：

编程真的很棒，每个人的想法完全不同。你能解释一下为什么不使用互斥锁吗？

MSVC2010 是否支持std::call_once？但是，如果我看到并发代码访问相同数据而不使用互斥锁或原子，我总是会怀疑。此外，我们可以看到您的解决方案，但看不到您的实际问题。你的解决方案最好在codereview.stackexchange.com。

速度主要是写和执行。创建大量互斥锁（每个函数一个）并为每个互斥锁添加锁定将花费我更长的时间。此外，通过在每次调用特定函数时锁定互斥锁，执行时间会显着延长。我可以通过双重检查锁定实现来解决这个问题，但是要为我选择的平台正确实现每个功能需要付出更多的努力。 @Zeta，我会更新一点

是否会调用PRELOAD 避免给定函数大约在同一时间在 2 个单独的线程中调用？

@KenKin 是的 - 这会导致函数作为全局（静态）对象的构造函数的一部分被调用一次；由于此类对象是在 main 之前初始化的，因此它应该保证我们不会遇到竞争条件，除非某个地方的另一个类似构造以相同的方式启动线程。

【参考方案1】：

第一个问题：你之前真的要打电话给他们吗 进入主线？为什么不把它们称为 main 中的第一件事， 在开始任何线程之前？

否则：经典的习惯用法是在初始化器中使用它们 到静态变量。通常的方法是从 构造函数；如果您有额外的数据必须是 初始化，这无疑是最好的方法。如果不， 像这样简单的东西：

static bool initialized = (function(), true);

会成功的。

形式上，这仅保证它们将被初始化 在使用同一翻译单元中的任何其他内容之前， 但实际上，这将保证调用该函数 在 main 之前，或者在加载 DLL 期间，如果它在 DLL 中 除了带有 main 的那个。

【讨论】：

是的，这基本上就是我想出的，但在某种程度上我不需要用一堆额外的变量名称污染任何命名空间（或者期望一个全局的“初始化”变量外部定义）。至于为什么不调用 main，我喜欢将此逻辑保留在函数旁边的想法，因此稍后查看代码的人不会想知道“如果我的 2 个线程尝试一起初始化怎么办？”

@Rollie 如果您真的担心会污染某些命名空间，请为每次初始化创建一个特殊的命名空间。 （namespace STRCONCAT( ForInitialization, __LINE__ ) 在匿名命名空间中，如果你真的很偏执的话。）恕我直言，将其设为静态或将其置于匿名命名空间中就足够了。

@Rollie 最后：这种初始化通常与特定的类有关。如果是这样，使用类的私有静态成员变量将使名称尽可能保持私有。

@LokiAstari 你无法防范所有可能的愚蠢行为。

他们总是会制造更好的白痴。我考虑了 STRCONCAT 解决方案，我倾向于回避这类事情。此外，模板解决方案可防止同一函数的多次初始化。不过，你的答案很好

【参考方案2】：

你可以这样做：

int dummy = (foo(), (void)0, bar(), 0);

int main() 

    // foo() and bar() have already been called

此外，C++11 保证以下变体仅导致一次调用，无竞争：

void call_foo()

    static int dummy = (call_foo(), 0);


void some_thread_function()  call_foo(); 

【讨论】：

哦，很好地使用了逗号运算符。 VC10 没有我想的那么合规，所以我认为你的第二部分不会起作用。

【参考方案3】：

如果您使用的是 C++11，请记住：

静态函数变量初始化是线程安全的。 您可以使用列表初始化语义。

试试：

std::vector<std::wstring>& plop1()

    // Thread safe
    // Guaranteed to be done once
    // No setup required
    // No cost if not used.
    static std::vector<std::wstring> sPresidents =
       
        L"George Washington",
        L"John Addams",
        L"Thomas Jefferson"
    ;  
    return sPresidents;

【讨论】：

哦，我多么希望这是可能的...尝试了几次战斗，但没有成功。而且 VC11 在最新的补丁中添加了很多其他不错的功能

【参考方案4】：

我强烈建议根据您的情况使用关键部分进行适当的同步。进入和退出临界区不会添加很多代码，并且可以优雅地处理这种情况。

如果您不想继续在 main() 之前初始化函数的原始方法，您可以使用全局变量初始化，因为它发生在 main 函数调用之前。在

上有一篇关于这种方法的好文章

http://blog.fishingcactus.com/index.php/2009/01/28/fixing-c-static-and-global-variable-initialization/#sthash.pmBtrYD8.dpbs