单例同步C.-Java 学习之路

如果我必须在C中编写单例类，我将使用静态变量，私有构造函数和返回类对象的公共静态函数 . 但是在多线程环境中，代码会出现问题 . 为了避免多个线程同时访问同一个变量，Boost线程是用于同步的最佳机制吗？我的意思是在资源上设置/取消设置锁/互斥锁 . 在C标准库中还有其他内置的东西，我不需要下载boost，构建东西等吗？我听说过C Ox，但不太了解 .

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C 98/03完全不支持线程 . 如果您正在使用C 98或03编译器，那么您几乎不会使用Boost，或某些（或多或少）特定于操作系统的东西，例如pthreads或Win32的线程原语 .

C 11有一个相当完整的线程支持库，有互斥锁，锁，线程本地存储等 .

然而，我觉得有必要指出，备份并做更多考虑是否需要/想要一个Singleton可能会更好 . 说实话，单身模式在很大程度上已经失宠了 .

编辑：重读这个，我有点想跳过一件事：至少当我使用它们时，任何/所有单例都在任何辅助线程启动之前完全初始化 . 这引起了对初始化中线程安全性的关注，这完全没有实际意义 . 我想在你启动辅助线程之前你可能有一个你无法初始化的单例，所以你需要处理这个问题，但至少对它来说这是一个非常不寻常的例外，我只会在/如果绝对必要 .

回复于 2024-04-20T07:56:05+08:00

对我来说，使用c 11实现单例的最佳方法是：

class Singleton
{
public:
static Singleton & Instance()
{
    // Since it's a static variable, if the class has already been created,
    // It won't be created again.
    // And it **is** thread-safe in C++11.

    static Singleton myInstance;

    // Return a reference to our instance.
    return myInstance;
}

// delete copy and move constructors and assign operators
Singleton(Singleton const&) = delete;             // Copy construct
Singleton(Singleton&&) = delete;                  // Move construct
Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;  // Copy assign
Singleton& operator=(Singleton &&) = delete;      // Move assign

// Any other public methods

protected:
Singleton() 
{
   // Constructor code goes here.
}

~Singleton()
{
    // Destructor code goes here.
}

 // And any other protected methods.
}

这是一个c 11功能，但通过这种方式，您可以创建一个线程安全的Singleton . 根据新标准，不再需要关心这个问题 . 对象初始化只能由一个线程完成，其他线程将等待它完成 . 或者你可以使用std :: call_once .

如果要对单例资源进行独占访问，则必须对这些函数使用锁定 .

不同类型的锁：

使用 atomic_flg_lck:

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    while (lck.test_and_set(std::memory_order_acquire));
  }

  void unlock()
  {
    lck.clear(std::memory_order_release);
  }

  SLock(){
    //lck = ATOMIC_FLAG_INIT;
    lck.clear();
  }
private:
  std::atomic_flag lck;// = ATOMIC_FLAG_INIT;
};

使用 atomic:

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    while (lck.exchange(true));
  }

  void unlock()
  {
    lck = true;
  }

  SLock(){
    //lck = ATOMIC_FLAG_INIT;
    lck = false;
  }
private:
  std::atomic<bool> lck;
};

使用 mutex:

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    lck.lock();
  }

  void unlock()
  {
    lck.unlock();
  }

private:
  std::mutex lck;
};

仅适用于 Windows ：

class SLock
{
public:
  void lock()
  {
    EnterCriticalSection(&g_crit_sec);
  }

  void unlock()
  {
    LeaveCriticalSection(&g_crit_sec);
  }

  SLock(){
    InitializeCriticalSectionAndSpinCount(&g_crit_sec, 0x80000400);
  }

private:
  CRITICAL_SECTION g_crit_sec;
};

atomic 和 and atomic_flg_lck 使线程保持旋转计数 . Mutex 只是睡觉了 . 如果等待时间太长也许最好睡眠线程 . 最后一个“ CRITICAL_SECTION ”使线程保持旋转计数直到消耗时间，然后线程进入休眠状态 .

如何使用这些关键部分？

unique_ptr<SLock> raiilock(new SLock());

class Smartlock{
public:
  Smartlock(){ raiilock->lock(); }
  ~Smartlock(){ raiilock->unlock(); }
};

使用raii成语 . 用于锁定关键部分的构造函数和用于解锁它的析构函数 .

例

class Singleton {

   void syncronithedFunction(){
      Smartlock lock;
      //.....
   }

}

此实现是线程安全且异常安全的，因为变量锁保存在堆栈中，因此当函数作用域结束（函数结束或异常）时，将调用析构函数 .

我希望你觉得这很有帮助 .

谢谢！！

回复于 2024-04-20T07:56:05+08:00

单例同步C.

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