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C++线程安全的单例模式实现

2023-07-07 12:26:40 深夜i -- --

C++ 线程安全单例模式实现

在多线程编程中，单例模式是一种非常实用的设计模式。在单例模式中，一个类只允许创建唯一的对象，这个对象可以被多个线程共享。由于多个线程可能同时访问这个对象，所以线程安全是非常重要的。

在C++中，可以使用互斥锁来保证线程安全。下面是一个C++线程安全的单例模式实现：


#include <mutex>
class Singleton {
public:
  static Singleton* getInstance() {
    if (instance == nullptr) {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex); // 获取锁
      if (instance == nullptr) {
        instance = new Singleton();
      }
    }
    return instance;
  }
private:
  Singleton() {}
  static Singleton* instance;
  static std::mutex mutex;
};
Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mutex;

在这个实现中，getInstance() 方法使用了 std::lock_guard 来获取锁。如果 instance 为nullptr，这意味着对象还没有被创建，就需要获取锁来创建一个新对象。由于锁的保护，这一过程是线程安全的。

在单例模式中，对象只被创建一次，所以我们需要在局部静态变量中存储 Singleton 实例。在这个实现中，我们使用静态指针 instance 来存储单例的指针。同时，我们还需要一个互斥锁 mutex 来确保实例的线程安全性。

总结起来，C++线程安全的单例模式需要使用互斥锁来确保线程安全，同时在静态指针和互斥锁中维护单例的指针。这样，我们就可以确保多个线程共享同一个单例对象，而不会出现线程安全问题。

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