C++ 单例中静态声明之间的差异

（代码摘自罗伯特·尼斯特罗姆的著作）

在上面的书中，作者提出了两种创建singleton类的不同方法：

第一个：

class FileSystem
{
public:
  static FileSystem& instance()
  {
    // Lazy initialize.
    if (instance_ == NULL) instance_ = new FileSystem();
    return *instance_;
  }

private:
  FileSystem() {}

  static FileSystem* instance_;
};

第二点：

class FileSystem
{
public:
  static FileSystem& instance()
  {
    static FileSystem *instance = new FileSystem();
    return *instance;
  }

private:
  FileSystem() {}
};

后来他指出，第二种方法更适合这样做，因为它是线程安全的，而第一种则不是。
什么使第二个线程安全？

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在前一种情况下，如果两个线程试图同时创建实例，可能会创建两个（或更多）单例对象副本。（如果双方都观察到

**实例**

为空，则双方都创建一个

新的

实例）。（更糟糕的是，创建第一个实例的线程可能在后续调用中获得不同的instance值）

而第二个使用

静态

初始化，并且在第一次调用函数时构造对象。因此编译器保证

静态文件系统*instance=newfilesystem（）

在程序single的生命周期内最多执行一次，因此atmist对象的单个副本在任何时候都会存在

<>这使得后面的设计线程对于C++ 11和后续的C++编译器来说是安全的。尽管在C++03和C++98实现中，该设计可能不安全

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前一种设计的另一个缺点是，对象不能被破坏，而在以后的设计中，可以通过将

实例

的类型更改为

静态文件系统

来破坏对象。i、 e

static FileSystem& instance()
{
  static FileSystem instance;
  return instance;
}

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相关：

在第一个代码段中设置

实例

指向单例的指针是一个赋值。它没有得到编译器的任何特殊处理。特别是，如果从并发线程调用

instance（）

，则可以多次执行此操作

当两个并发线程尝试计算

实例\==NULL

，并获得

true

时，会产生问题。此时，两个线程都会创建一个新实例，并将其分配给

instance\uu

变量。分配给

实例的第一个指针

泄漏，因为第二个线程立即覆盖它，使对象无法访问

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在第二个代码段设置中，

实例

指针是初始化。编译器保证静态变量的初始化最多只进行一次，而不管并发调用

instance（）

的线程数量如何。本质上，系统中最多有一个单例的保证是由编译器提供的，没有任何用于处理并发的显式代码。

对于多个线程来说，第一个版本不是线程安全的，可以尝试在没有任何同步的情况下同时读取和修改

实例

，这就导致了比赛状态

第二个版本自C++11以来是线程安全的。引用自（静态局部变量部分）：

如果多个线程试图初始化同一个静态本地 同时，初始化只发生一次（类似 使用std:：call_once可以获得任意函数的行为

有了这个保证，对

实例的修改只发生一次，并发读取没有问题

尽管如此，第二个版本在C++11之前不是线程安全的。
只有在C++11之后才保证局部静态变量的线程安全一次性初始化。通过定义
文件系统
实例，您就无法实现
延迟初始化
的目标
std:：scoped_ptr
在这里可能更合适。@Lingxi You's right C++98部分没有提到多线程，而参考C++98
3.6.3.1[basic.start.term]
我认为构造是未指定的。关于延迟初始化，不要担心，编译器在初始化静态对象时已经很延迟了。你自己试试，真的。对此我没有想清楚。甚至为
文件系统
预先分配的存储也不是问题。不@Lingxi，我的意思没有什么不同。我的观点是，编译器会懒得尽可能晚地延迟实例的创建。（这几乎没有开销，但编译是这样做的）。检查以获得更好的理解。除非程序流遇到所需的声明，否则不会创建静态对象。（我希望声明在技术上是正确的词）我同意你的观点，因为它在实例中不起作用。但是，它不会延迟分配存储，这
instance_uz=newfilesystem（）可以。但是，正如我所说的，预分配静态存储并没有多大关系。这只发生在C++11之后。