Singleton之C 部分一

由於c++不能保證靜態或者全域性物件的建構函式的呼叫順序以及析構順序。所以如果程式中有多個用此方法實現的singleton類，它們之間又有某種構造依賴關係和析構依賴關係，就會造成災難性的後果。所以，只有當肯定不會有構造和析構依賴關係的情況下，這種實現才是合適的。

優點實現簡單,多執行緒下安全

缺點如果有多個singleton物件的建立順序有依賴時，千萬別用；不是lazy loading，有些浪費。

scott meyer在<>3rd item4中提出了乙個解決方案，當將non-local static變數移動到靜態方法中成為local static變數的時候。c++保證當第一次靜態方法被呼叫的時候，才會建立該靜態變數。但是這裡有乙個疑問，建立順序能夠被控制了，可是析構順序呢？我們只知道程序結束的時候，local static 變數會被析構，而且按照建立順序的相反順序進行。如果幾個singleton類的析構函式之間也有依賴關係，並且這種依賴順序關係和lifo順序衝突，就會造成dead-reference問題。

優點實現簡單；用的時候才建立，比較節省。

缺點多執行緒下不安全；如果有多個singleton物件的析構順序有依賴時，要小心

dclp 就是 double-checked locking pattern.用於在多執行緒環境下保證只建立singleton物件。第一次check不用加鎖，但是第二次check和建立物件必須加鎖。還要注意編譯器可能會優化**，導致dclp模式失效。因此要使用volatile 修飾t* pinstance變數。先看一下 dclp的實現**：

class
singleton          }         return pinstance;     } private:     static singleton * volatile pinstance;     singleton() };

在c++98標準下，這是不可靠的。原因有三點：

一，執行順序得不到保證。編譯器會優化**，從而改變執行順序。

pinstance = new singleton; 這個語句會分成三步完成：

1.分配記憶體，

2.在已經分配的記憶體上呼叫建構函式建立物件，

3.將物件賦值給指標pinstance.

但是這個順序很可能會被改變為1，3，2。如果a執行緒在1，3執行完後，b執行緒執行第乙個條件判斷if(pinstance ==0),此時鎖不能起到保護作用。b執行緒會認為pinstance已經指向有效物件，可以去使用了。嘿嘿，災難發生。主要原因是c++98標準中沒有包含多執行緒，只假定是單執行緒，編譯器的優化行為無視多執行緒環境，因此產生的優化**可能會被去掉你的**或者改變執行順序。我們沒有辦法在98標準的採用標準c++語言來解決這個問題，只能採用平台相關的多執行緒api和與之相容的編譯器來解決。因此，從本質上來說，基於98標準，此問題無解。

二，volatile對於執行順序也沒有幫助。

三，多處理器的系統，b處理器看到變數值的順序可能和a處理器寫變數值的順序不一致。

詳細解釋請參考scott meyers and andrei alexandrescu的**：

技術總是發展的，2011標準的出台給dclp帶來了曙光，真的還能用麼，拭目以待吧. 讓我們先下個結論：

缺點98標準下不可用

優點讓我們接受教育，包括andrei和scott meyer都犯過錯。

於是又回到老土的鎖方案，其實注意一下呼叫，還是能夠提高效率的。

class
singleton          return pinstance;     } private:     static singleton * volatile pinstance;     singleton() };

客戶呼叫時，在每個執行緒的開頭都獲得singleton* p = singleton::instance();以後就一直使用這個p變數，應該說還是能有效的降低同步的機會。避免頻繁呼叫singleton::instance()->就好。

優點實現簡單，執行緒安全

缺點客戶需要意識到，並且遵守少呼叫的原則。

嚴格來說，這是個策略。將要初始化的放到程式最開始初始化。在這個策略下，以上幾種方案都是可以的，包括dclp。因為總是在單執行緒中建立物件。

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優點實現簡單,多執行緒下安全

缺點如果有多個singleton物件的建立順序有依賴時，千萬別用；不是lazy loading，有些浪費。

優點實現簡單；用的時候才建立，比較節省。

缺點多執行緒下不安全；如果有多個singleton物件的析構順序有依賴時，要小心

class
singleton          }         return pinstance;     } private:     static singleton * volatile pinstance;     singleton() };

在c++98標準下，這是不可靠的。原因有三點：

一，執行順序得不到保證。編譯器會優化**，從而改變執行順序。

pinstance = new singleton; 這個語句會分成三步完成：

1.分配記憶體，

2.在已經分配的記憶體上呼叫建構函式建立物件，

3.將物件賦值給指標pinstance.

二，volatile對於執行順序也沒有幫助。

三，多處理器的系統，b處理器看到變數值的順序可能和a處理器寫變數值的順序不一致。

詳細解釋請參考scott meyers and andrei alexandrescu的**：

技術總是發展的，2011標準的出台給dclp帶來了曙光，真的還能用麼，拭目以待吧. 讓我們先下個結論：

缺點98標準下不可用

優點讓我們接受教育，包括andrei和scott meyer都犯過錯。

於是又回到老土的鎖方案，其實注意一下呼叫，還是能夠提高效率的。

class
singleton          return pinstance;     } private:     static singleton * volatile pinstance;     singleton() };

優點實現簡單，執行緒安全

缺點客戶需要意識到，並且遵守少呼叫的原則。

嚴格來說，這是個策略。將要初始化的放到程式最開始初始化。在這個策略下，以上幾種方案都是可以的，包括dclp。因為總是在單執行緒中建立物件。

Singleton之C 部分一

Singleton之C 部分一

Singleton之C 部分一

C 設計模式之Singleton

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