前段时间使用c++做项目开发,需要根据根据配置文件路径加载全局配置文件,并对外提供唯一访问点。面对这样一个需求,自然的就想到了使用单例模式来创建一个单例配置对象,供外部调用。一开始想使用boost中自带的单例类来实现,但是遗憾的是,boost中的的单例类好像只能使用无参的类构造函数,而我希望将配置文件路径作为单例配置对象的构造函数参数,此外正好借此机会使用c++自己动手实现一个单例类。
1.线程安全的c++单例类
实现线程安全的c++单例类,主要要实现以下几点:1)构造函数私有化,即构造函数、拷贝构造函数和复制构造函数定义为private。构造函数私有化是为了防止在类外部定义类对象;拷贝构造函数私有化是为了防止拷贝行为产生多个实例;复制构造函数私有化,防止赋值产生多个实例。 2)提供静态全局访问点,供外部调用访问 3)通过锁机制或者static初始化,保证多线程访问单例对象安全。程序如下:
清单1:单例类 config.h
1 #ifndef _CONFIG_H_
2 #define _CONFIG_H_
3 #include <windows.h>
4 #include <iostream>
5 using namespace std;
6 class Config
7 {
8 private: //1.构造函数私有
9 Config()
10 {
11 m_path = "config.cfg";
12 loadGlobalConfig();
13 }
14 Config(string path) :m_path(path)
15 {
16 loadGlobalConfig();
17 }
18 Config(const Config &); //拷贝构造函数不实现,防止拷贝产生多个实例
19 Config & operator = (const Config &); //复制构造函数不实现,防止赋值产生多个实例
20 public:
21 static Config * getInstance() //2.提供全局访问点
22 {
23 static Config m_singletonConfig; //3.c++11保证了多线程安全,程序退出时,释放资源
24 return &m_singletonConfig;
25 }
26 void loadGlobalConfig()
27 {
28 //std::cout<<"111"<<std::endl;
29 //Sleep(1000); //休眠1000ms
30 //std::cout<<"222"<<std::endl;
31 //加载配置文件......
32 }
33 private:
34 string m_path; //配置文件的路径
35 };
36 #endif // _CONFIG_H_
2. static线程安全测试
前面提到,c++11保证了static对象在执行构造函数初始化时的线程安全性。对此c++11中的static变量的该特性,我做了一个实验,验证了static类对象的构造函数线程安全性。撤销清单1中28-30行代码的注释,执行main.cpp。main.cpp代码如下:
清单2 :main.cpp
1 #include "config.h"
2 #include <thread>
3 #define THREAD_NUM 2
4 void gTestStatic()
5 {
6 Config *pConf=Config::getInstance();
7 }
8 int main()
9 {
10 std::thread threadArray[THREAD_NUM];
11 for (int i=0;i<THREAD_NUM;i++)
12 {
13 threadArray[i] = std::thread(&gTestStatic);
14 }
15 for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++)
16 {
17 threadArray[i].join(); //主线程等待所有的线程结束
18 }
19 return 0;
20 }
清单3 : 实验结果
1 output:
2 111
3 222
从这个实验可以看出,一个线程在执行类的构造函数时休眠1ms,另一个线程在等待,因此static对象的构造函数确实只执行了一次。因此,c++11确实保证了static对象构造函数初始化的多线程安全。
原文链接: https://www.cnblogs.com/litaozijin/p/6720142.html
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