C++ 多线程笔记1

Note

call_once 配合 once_flag 一起使用，用于在多个线程中只执行某段初始化代码一次。

#include<iostream>
#include<thread>
#include<mutex>

// 使用call_once解决单例模式线程安全问题
class Log {

private:
	Log() { std::cout << "Log is constructed\n";}; // 私有构造函数，防止外部实例化
	Log(const Log&) = delete; // 显式删除了拷贝构造函数，编译器生成的默认构造函数会被禁用
	Log& operator=(const Log&) = delete; // 删除拷贝构造和赋值运算符，防止对象被拷贝
	static std::once_flag ONCE;
	static Log* log; // 静态成员函数只能直接访问静态成员，必须在类内声明
	static void init() {	// 静态成员函数不属于具体对象实例，只属于类本身，所以没有 this 指针，因此必须定义 log指针 为静态成员变量
		if (!log) { log = new Log(); }
	}

public:
	//静态方法不需要实例化对象就可以调用，确保了全局只有一个实例
	static Log& GetInstance() {

		std::call_once(ONCE, init); // init() 函数只会被调用一次，后续线程等待后直接跳过
		// std::call_once(ONCE, []() {if (!log) log = new Log(); }); lambda 表达式可以直接访问静态变量（还有全局变量）

		return *log;
	}

	void PrintLog(std::string msg) {
		static std::mutex cout_mutex; // 输出流加锁保护
		std::lock_guard<std::mutex> lock(cout_mutex);
		//cout_mutex.lock();
		std::cout << __TIME__ << msg << std::endl; // __TIME__ 是编译期常量
		//cout_mutex.unlock();
	}
};
// 静态成员变量的定义和初始化
std::once_flag Log::ONCE; // 类内的静态成员变量只是声明，不会分配内存，必须在类外定义
Log* Log::log = nullptr; // 全局指针，指向 Log 类的唯一实例

void print_error() {
	Log::GetInstance().PrintLog("error"); //链式调用，GetInstance() 返回 Log 类的引用
}

int main() {
	std::thread t1(print_error);
	std::thread t2(print_error);
	t1.join();
	t2.join();

	return 0;
}

Example

C++11后多个线程初始化同一 静态局部变量 无需 call_once ，线程安全，例如：

// 简易懒汉式单例模式
class Singleton {
private:
	Singleton() {}

public:
	Singleton(const Singleton&) = delete;
	Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

	static Singleton& GetInstance() {
		static Singleton instance;  // ✅ C++11 起线程安全
		return instance;
	}
};