多线程中局部静态变量初始化的陷阱

C++当中常常需要一个全局唯一的对象实例，这时候，我们就会想到单件模式。如何实现这一模式？全局变量当然是一个简单可行的方法，然而，这太丑陋。嗯，其实，丑陋倒也罢了，最严重的是它将引诱程序员滥用全局变量，这将导致维护的灾难。
　　
　　既然全局变量是可能有害的，那么，我们我们把它隐藏一下，放到某个类当中去，作为类的静态数据成员。这看上去不错，我也这么认为。当我们只是简单的需要一个全局对象时，这很好，而且足够简单。不过，天空中尚有一朵小小的乌云，让我们来看一看它是什么。
　　
　　静态成员变量的初始化，和全局对象一样，实际上实在main函数进入后，我们写下的一行代码之前被执行的。而且，我们知道那个著名的初始化顺序是不可靠的问题（跨编译单元）。当我的全局对象是一个复杂对象――这很常见，比如一个环境管理器――它甚至还需要复杂的装配过程，我们需要考虑：构建这个单件的时候，其对象都准备好了吗？如果我们不能确定，那么一个常见的措施是延迟单件对象的构造――把它延迟到全局对象初始化结束以后怎么样？这好像很容易实现：
　　
　　SomeClass * SomeClass ::instance(){
　　static SomeClass inst;
　　return &inst;
　　}
　　
　　不错吧？它不但可以延迟到全局对象初始化之后，甚至可以延迟到有人需要它的时候，才被构造出来，随需应变，呵呵，是不是很帅？嗯，还有一点小问题，不仅存在对象初始化顺序问题，析构也同样存在问题。局部静态变量的析构，和全局对象一样，实在main函数退出前进行的，如果也要考虑顺序问题的话...是不是有点麻烦呢？
　　
　　过度设计是一种罪，我是不是考虑的太复杂了？如果压根就不需要考虑析构顺序，这是不是很完美的解决方案？没那么简单！非但不够完美，而且，这里面仍然存在缺陷：当我们运行在多线程环境的时候，静态变量的初始化来实现单件，是不可靠的――直接的说，静态变量有可能初始化多次！在作实验之前，我们现分析一下静态局部变量的实现方式，下面是前面instance实现的伪码：
　　
　　if (!initialized){
　　initialized = true;
　　new (&inst)SomeClass;
　　}
　　return &inst;
　　
　　每个静态变量都会拥有自己的初始化与否的标志，静态变量初始化并不是一个原子操作，也没有为多线程而设立互斥区（C++语言本身是没有线程概念的），因此，我们要想实现多线程下的单件延迟创建，就不得不解决重复初始化的问题。至于如何实现，实际上这方面的代码很多了。一个显然的方案是设立互斥区，传统的双检测技术可以有效解决这一问题――至少目前的C++是这样，至于最近在csdn看到在Java中双检测失效的文章，我认为应该由Java语言负责。
　　
　　其实，局部静态变量可能多次初始化，并不难理解，实践上，也很少出严重的问题――出问题的条件还是挺苛刻的：多线程，不可多次初始化，恰好多个线程同时调用，恰好在if之后发生线程调度。很少出问题，不等于不出问题，特别的，对于广泛使用的应用程序来说，出错概率就不是一点点了。写这篇东西的原因，是今天在公司看到的一段代码，作了标识符替换：
　　
　　SomeClass * SomeClass::GetInstance(){
　　static CLock g_lock;
　　if (m_pInstance == NULL){
　　g_lock.Lock();
　　if (m_pInstance == NULL){
　　m_pInstance = new SomeClass;
　　}
　　g_lock.Unlock();
　　}
　　return m_pInstance;
　　}
　　
　　就这段代码，虽然知道用双检测，且不说Lock/Unlock可以更好的处理，static CLock g_lock根本就是错误。锁本身可能被初始化多次，象这种资源类型的对象，多次构造几乎肯定会出错的。而对于单件模式的实现，我认为，一般而言，Loki:: SingletonHolder会是一个好的选择

多线程中局部静态变量初始化的陷阱相关推荐

c++中可以对类中私有成员中的静态变量初始化吗？
转载http://www.cnblogs.com/carbs/archive/2012/04/04/2431992.html 问题:我看的书上写的对私有部分的访问可以是公共部分的成员函数,也可以是友员 ...
怎么调出全局搜索_局部静态变量只能初始化一次？它是怎么实现的
静态变量可以分为全局静态变量,和局部静态变量,先来说说全局的吧全局静态变量和全局变量的区别并不大,只是全局静态变量只能在当前文件中使用,而在反汇编中二者并无区别,只可以在当前文件中使用,不过是编译器 ...
java中的静态初始化是什么意思,Java中static静态变量的初始化完全解析
静态变量初始化顺序 1.简单规则首先先看一段最普遍的JAVA代码: ? 这里先猜下控制台输出结果是什么? OK, 或许你已经猜到下面了结果了,那么你还是熟悉Java的. 复制代码代码如下: 0 1 ...
java中的static变量初始化_Java初始化静态变量的时间顺序
1. 开始吧! 今天,我们来探讨交流下静态变量初始化过程.Java虚拟机在类加载期间也同样遵循这个过程. 2. 初始化过程在较高的层次上,JVM执行以下步骤: 首先,加载并链接类.然后,这个过程的& ...
C#中static静态变量的用法
原文:C#中static静态变量的用法使用 static 修饰符声明属于类型本身而不是属于特定对象的静态成员static修饰符可用于类.字段.方法.属性.运算符.事件和构造函数,但不能用于索引器.析 ...
2020-11-28（全局变量和局部静态变量）
常量和全局变量有着相似的特征,都是在程序执行前就存在了.在大多数情况下,在PE文件中的只读数据节中常量的节属性被修饰为不可写:而全局变量和静态变量则在属性为可读写的数据节中. 具有初始值的全局变量,其 ...
java中的静态变量的作用域_Java基础学习03-变量、常量、作用域
在Java语言中,所有的变量在使用前必须声明.声明变量的基本格式如下: type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ; Java语言支 ...
matlab静态变量怎样分配内存,matlab中的静态变量
persistent X Y Z 将X,Y,Z定义为在其声明处的函数的局部变量.然而,这些变量的值在函数调用期间在内存中保存(应该是堆区).Persistent 变量和global(全局)变量相似,因 ...
局部静态变量和全局静态变量
静态变量的类型说明符是static. 静态变量当然是属于静态存储方式,但是属于静态存储方式的量不一定就是静态变量,例如外部变量虽属于静态存储方式,但不一定是静态变量,必须由 static加以定义后才能 ...

多线程中局部静态变量初始化的陷阱

多线程中局部静态变量初始化的陷阱相关推荐

最新文章

热门文章