C++11并发与多线程笔记(7) 单例设计模式共享数据分析、解决,call_once
C++11并发与多线程笔记(7) 单例设计模式共享数据分析、解决,call_once
- 1.设计模式
- 2.单例设计模式:
- 3.单例设计模式共享数据分析、解决
- 4.std::call_once():
1.设计模式
- 程序灵活,维护起来可能方便,用设计模式理念写出来的代码很晦涩,但是别人接管、阅读代码都会很痛苦
- 老外应付特别大的项目时,把项目的开发经验、模块划分经验,总结整理成设计模式
- 中国零几年设计模式刚开始火时,总喜欢拿一个设计模式往上套,导致一个小小的项目总要加几个设计模式,本末倒置
- 设计模式有其独特的优点,要活学活用,不要深陷其中,生搬硬套
2.单例设计模式:
整个项目中,有某个或者某些特殊的类,只能创建一个属于该类的对象。
单例类:只能生成一个对象。
# include<iostream>
using namespace std;
class MyClass {//单例类
private:MyClass(){}//私有化构造函数static MyClass* m_instance;//静态成员变量
public:static MyClass* getInstance() {//静态成员函数用于创建对象if (m_instance == NULL) {m_instance = new MyClass();}return m_instance;}void func() {cout << "测试" << endl;}};
MyClass* MyClass::m_instance = NULL;//类内定义,类外初始化int main() {//创建一个对象,返回该类(Myclass)对象的指针MyClass* p_a = MyClass::getInstance();p_a->func();//测试
}
如果觉得在单例模式new了一个对象,而没有自己delete掉,这样不合理。可以增加一个类中类CGarhuishou,new一个单例类时创建一个静态的CGarhuishou对象,这样在程序结束时会调用CGarhuishou的析构函数,释放掉new出来的单例对象。
# include<iostream>
using namespace std;
class MyClass {//单例类
private:MyClass(){}//私有化构造函数static MyClass* m_instance;//静态成员变量
public:static MyClass* getInstance() {//静态成员函数用于创建对象if (m_instance == NULL) {m_instance = new MyClass();static CGarhuishou cl; //释放对象}return m_instance;}class CGarhuishou {//类中套类,用来释放对象public:~CGarhuishou() {if (MyClass::m_instance) {delete MyClass::m_instance;MyClass::m_instance = NULL;}}};void func() {cout << "测试" << endl;}};
MyClass* MyClass::m_instance = NULL;//类内定义,类外初始化int main() {//创建一个对象,返回该类(Myclass)对象的指针MyClass* p_a = MyClass::getInstance();p_a->func();//测试
}
3.单例设计模式共享数据分析、解决
面临问题:需要在自己创建的线程(而不是主线程)中来创建单例类的对象,这种线程可能不止一个。我们可能面临getInstance()这种成员函数需要互斥。
解决方法:可以在加锁前判断m_instance是否为空,否则每次调用MyClass::getInstance()都要加锁,十分影响效率。
# include<iostream>
# include<thread>
#include<mutex>
using namespace std;
mutex mutex1;
class MyClass {//单例类
private:MyClass(){}//私有化构造函数static MyClass* m_instance;//静态成员变量
public:static MyClass* getInstance() {//双重锁定 提高效率if (m_instance == NULL) {unique_lock<mutex> myMutex(mutex1);//单独加此代码,每一次判断创建新对象,都要加锁if (m_instance == NULL) {m_instance = new MyClass();static CGarhuishou cl;}}return m_instance;}class CGarhuishou {//类中套类,用来释放对象public:~CGarhuishou() {if (MyClass::m_instance) {delete MyClass::m_instance;MyClass::m_instance = NULL;}}};void func() {cout << "测试" << endl;}
};
MyClass* MyClass::m_instance = NULL;//类内定义,类外初始化//线程入口函数
void mythread() {cout << "myPrint线程开始执行了 " << endl;MyClass* p_a = MyClass::getInstance();cout << "myPrint线程结束执行了" << endl;
}
int main() {thread myobj1(mythread);thread myobj2(mythread);myobj1.join();myobj2.join();
}
4.std::call_once():
函数模板,该函数的第一个参数为标记,第二个参数是一个函数名(如a())。
功能:能够保证函数a()只被调用一次。具备互斥量的能力,而且比互斥量消耗的资源更少,更高效。
-
call_once()需要与一个标记结合使用,这个标记为std::once_flag;其实once_flag是一个结构,call_once()就是通过标记来决定函数是否执行,调用成功后,就把标记设置为一种已调用状态。
-
多个线程同时执行时,使用call_once(),一个线程会等待另一个线程先执行。
# include<iostream>
# include<thread>
#include<mutex>
using namespace std;
once_flag g_flag;//标记来决定函数是否执行class MyClass {//单例类
private:MyClass() {}//私有化构造函数static MyClass* m_instance;//静态成员变量
public://用于call_once函数的第二个参数,保证其只被调用一次static void CreateInstance() {m_instance = new MyClass;static CGarhuishou cl;}//两个线程同时执行到这里,其中一个线程要等另外一个线程执行完毕static MyClass* getInstance() {call_once(g_flag,CreateInstance);return m_instance;}class CGarhuishou {//类中套类,用来释放对象public:~CGarhuishou() {if (MyClass::m_instance) {delete MyClass::m_instance;MyClass::m_instance = NULL;}}};void func() {cout << "测试" << endl;}
};
MyClass* MyClass::m_instance = NULL;//类内定义,类外初始化//线程入口函数
void mythread() {cout << "myPrint线程开始执行了 " << endl;MyClass* p_a = MyClass::getInstance();cout << "myPrint线程结束执行了" << endl;
}
int main() {thread myobj1(mythread);thread myobj2(mythread);myobj1.join();myobj2.join();
}
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