asp.net中C++单例实现问题分析_

1、中C+单例实现问题分析_ 方案一 代码如下: class QMManager public: static QMManager instance() static QMManager instance_; return instance_; 这是最简洁的版本，在单线程下(或者是C+0X下)是没任何问题的，但在多线程下就不行了，由于static QMManager instance_;这句话不是线程平安的。 在局部作用域下的静态变量在编译时，编译器会创建一个附加变量标识静态变量是否被初始化，会被编译器变成像下面这样(伪代码)： 代码如下: static QMManager instance()

2、static bool constructed = false; static uninitialized QMManager instance_; if (!constructed) constructed = true; new(s) QMManager; /construct it return instance_; 这里有竞争条件，两个线程同时调用instance()时，一个线程运行到if语句进入后还没设constructed值，此时切换到另一线程，constructed值还是false，同样进入到if语句里初始化变量，两个线程都执行了这个单例类的初始化，就不再是单例了。 方案二 一个

3、解决方法是加锁： 代码如下: static QMManager instance() Lock(); /锁自己实现 static QMManager instance_; UnLock(); return instance_; 但这样每次调用instance()都要加锁解锁，代价略大。 方案三 那再转变一下，把内部静态实例变成类的静态成员，在外部初始化，也就是在include了文件，main函数执行前就初始化这个实例，就不会有线程重入问题了： 代码如下: class QMManager protected: static QMManager instance_; QMManager(); QM

4、Manager(); public: static QMManager *instance() return instance_; void do_something(); ; QMManager QMManager:instance_; /外部初始化 这被称为饿汉模式，程序一加载就初始化，不管有没有调用到。 看似没问题，但还是有坑，在一个2B状况下会有问题：在这个单例类的构造函数里调用另一个单例类的方法可能会有问题。 看例子： 代码如下: /.h class QMManager protected: static QMManager instance_; QMManager(); QMMan

5、ager(); public: static QMManager *instance() return instance_; ; class QMSqlite protected: static QMSqlite instance_; QMSqlite(); QMSqlite(); public: static QMSqlite *instance() return instance_; void do_something(); ; QMManager QMManager:instance_; QMSqlite QMSqlite:instance_; /.cpp QMManager:QMMan

6、ager() printf(QMManager constructorn); QMSqlite:instance()-do_something(); QMSqlite:QMSqlite() printf(QMSqlite constructorn); void QMSqlite:do_something() printf(QMSqlite do_somethingn); 这里QMManager的构造函数调用了QMSqlite的instance函数，但此时QMSqlite:instance_可能还没有初始化。 这里的执行流程：程序开头后，在执行main前，执行到QMManager QMManag

7、er:instance_;这句代码，初始化QMManager里的instance_静态变量，调用到QMManager的构造函数，在构造函数里调用QMSqlite:instance()，取QMSqlite里的instance_静态变量，但此时QMSqlite:instance_还没初始化，问题就消失了。 那这里会crash吗，测试结果是不会，这应当跟编译器有关，静态数据区空间应当是先被安排了，在调用QMManager构造函数前，QMSqlite成员函数在内存里已经存在了，只是还未调到它的构造函数，所以输出是这样： QMManager constructor QMSqlite do_somethi

8、ng QMSqlite constructor 方案四 那这个问题怎么解决呢，单例对象作为静态局部变量有线程平安问题，作为类静态全局变量在一开头初始化，有以上2B问题，那结合下上述两种方式，可以解决这两个问题。boost的实现方式是：单例对象作为静态局部变量，但增加一个帮助类让单例对象可以在一开头就初始化。如下： 代码如下: /.h class QMManager protected: struct object_creator object_creator() QMManager:instance(); inline void do_nothing() const ; static obje

9、ct_creator create_object_; QMManager(); QMManager(); public: static QMManager *instance() static QMManager instance; return instance; ; QMManager:object_creator QMManager:create_object_; class QMSqlite protected: QMSqlite(); QMSqlite(); struct object_creator object_creator() QMSqlite:instance(); inl

10、ine void do_nothing() const ; static object_creator create_object_; public: static QMSqlite *instance() static QMSqlite instance; return instance; void do_something(); ; QMManager:object_creator QMManager:create_object_; QMSqlite:object_creator QMSqlite:create_object_; 结合方案3的.cpp，这下可以看到正确的输出和调用了： QM

11、Manager constructor QMSqlite constructor QMSqlite do_something 来看看这里的执行流程： 初始化QMManager类全局静态变量create_object_ -调用object_creator的构造函数 -调用QMManager:instance()方法初始化单例 -执行QMManager的构造函数 -调用QMSqlite:instance() -初始化局部静态变量QMSqlite instance -执行QMSqlite的构造函数，然后返回这个单例。 跟方案三的区分在于QMManager调用QMSqlite单例时，方案3是取到全局静

12、态变量，此时这个变量未初始化，而方案四的单例是静态局部变量，此时调用会初始化。 跟最初方案一的区分是在main函数前就初始化了单例，不会有线程平安问题。 最终boost 上面为了说明清晰点去除了模版，实际用法是用模版，不用写那么多重复代码，这是boost库的模板实现： 代码如下: template typename T struct Singleton struct object_creator object_creator() SingletonT:instance(); inline void do_nothing()const ; static object_creator create

13、_object; public: typedef T object_type; static object_type instance() static object_type obj; /据说这个do_nothing是确保create_object构造函数被调用 /这跟模板的编译有关 create_object.do_nothing(); return obj; ; template typename T typename SingletonT:object_creator SingletonT:create_object; class QMManager protected: QMManager(); QMManag