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C++单例模式之变量加锁

2023-07-01 13:00:27 深夜i -- --

C++ 单例模式变量加锁锁定变量

在C++中，单例模式被用来确保一个类只能创建一个实例，这对于某些需要共享或者只需要一个实例的对象非常有用。然而，在多线程环境下，单例模式就会面临一些问题，例如多个线程同时调用getInstance()函数可能会导致类被多次实例化。

为了解决这个问题，我们可以在getInstance()函数中添加锁定机制，确保在同一时间只能有一个线程创建实例。其中最常用的方法是使用互斥量（mutex）进行加锁和解锁操作。

下面是一个使用互斥量实现单例模式的示例代码：


#include <mutex>
class Singleton {
public:
  static Singleton& getInstance() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_); // 加锁
    if (instance_ == nullptr) {
      instance_ = new Singleton();
    }
    return *instance_;
  }
  Singleton(const Singleton&) = delete;
  Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
private:
  Singleton() {}
  ~Singleton() {}
  static Singleton* instance_;
  static std::mutex mutex_;
};
Singleton* Singleton::instance_ = nullptr;
std::mutex Singleton::mutex_;

在上面的代码中，getInstance()函数在创建实例之前使用std::lock_guard lock(mutex_);对mutex_进行加锁操作，这样保证了同时只有一个线程可以创建实例。如果已经有一个实例存在，则直接返回该实例。

需要注意的是，在多线程环境下，加锁和解锁操作也会带来一定的性能开销，因此应该尽量避免过度使用锁定。

总之，使用互斥量加锁是实现单例模式在多线程环境下的一种常用方法，在使用时需要注意线程安全和性能方面的平衡。

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