c++ - 对此(希望)100% 安全的双重检查锁定替代单例的任何评论

Question

正如 Scott Meyers 和 Andrei Alexandrescu 在 this 中概述的那样文章 简单尝试实现双重检查锁定实现在 C++ 中特别是不安全的，并且通常在不使用内存屏障的多处理器系统上是不安全的。

我对此进行了一些思考，并得出了一个解决方案，它可以避免使用内存屏障，而且在 C++ 中也应该 100% 安全地工作。诀窍是存储指向实例线程局部指针的拷贝，因此每个线程都必须在第一次访问单例时获取锁。

这是一个小示例代码(未检查语法；我使用 pthread 但可以使用所有其他线程库):

class Foo
 { 
 private:
   Helper *helper;
   pthread_key_t localHelper;
   pthread_mutex_t mutex;
 public:
   Foo()
     : helper(NULL)
   {
     pthread_key_create(&localHelper, NULL);
     pthread_mutex_init(&mutex);
   }
   ~Foo()
   {
     pthread_key_delete(&localHelper);
     pthread_mutex_destroy(&mutex);
   }
   Helper *getHelper()
   {
     Helper *res = pthread_getspecific(localHelper);
     if (res == NULL)
     {
       pthread_mutex_lock(&mutex);
       if (helper == NULL)
       {
         helper = new Helper();
       }
       res = helper;
       pthread_mutex_unlock(&mutex);
       pthread_setspecific(localHelper, res);
     }
     return res;
   }
 };

你有什么意见/意见？

您是否发现想法或实现中存在任何缺陷？

编辑:

Helper 是单例对象的类型(我知道这个名字不是赌注……我是从维基百科关于 DCLP 的文章中的 Java 示例中获取的)。Foo 是单例容器。

编辑 2:

因为Foo不是静态类以及它的用法好像有点误会，这里举个用法的例子:

static Foo foo;

.
.
.

foo.getHelper()->doSomething();

.
.
.

Foo 的成员不是静态的原因很简单，因为我能够在构造函数/析构函数中创建/销毁互斥锁​​和 TLS。如果使用 C++ mutex/TLS 类的 RAII 版本，Foo 可以轻松切换为静态。

Answer 1

你好像在打电话:

pthread_mutex_init(&mutex);

...在 Helper() 构造函数中。但是该构造函数本身在使用互斥锁的函数getHelper()(我认为应该是静态的)中被调用。所以互斥量似乎被初始化了两次或根本没有被初始化。

我必须说，我发现代码非常困惑。双重检查锁定并不那么复杂。你为什么不重新开始，这次创建一个 Mutex 类，它进行初始化，并使用 RAI 释放底层 pthread 互斥体？然后使用这个 Mutex 类来实现您的锁定。