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单例设计模式共享数据问题分析、解决;

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前言

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关键内容：c++11、多线程、共享数据、单例类
本章内容参考github大佬文章：
学习参考链接源码：
https://github.com/xiaopang59/multithreading

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一、单例模式

1.1 基本概念

• 使用频率较高；
• 单例：整个项目中，由某个或者某些特殊的类，属于该类的对象，我只能创建1个，多了我创建不了；

1.2 单例设计模式共享数据问题分析、解决

面临的问题：
需要在我们自己创建的线程（而不是主线程）中创建MyCAS这个单例类的对象，这种线程可能不止一个（最少2个）。
解决：
我们可能会面临GetInstance()这种成员函数需要互斥；
虽然这两个线程是同一个入口函数，但大家千万要记住，这是两个线程，所以这里会有两个流程（两条通路）同时执行

GetInstance()函数功能是创建MyCAS类对象，通过new的方式分配动态内存，可参考下面代码。

1.3 std::call_once()介绍

std::call_once()：C++11引入的函数，该函数的第二个参数 是一个函数名a()；

• call_once功能是能够保证函数a()只被调用一次。
• call_once具备互斥量这种能力，而且效率上，比互斥量消耗的资源更少；
• call_once()需要与一个标记结合使用，这个标记std::once_flag；其实once_flag是一个结构；
• call_once()就是通过这个标记来决定对应的函数a()是否执行，调用call_once()成功后，call_once()就把这个标记设置为一种已调用状态；
• 后续再次调用call_once()，主要once_flag设置了"已调用"状态，那么对性的函数a()就不会再被执行了；

二、代码案例

1.代码示例

#include <SDKDDKVer.h>
#include <stdio.h>
#include <tchar.h>#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>
#include <thread>
#include <list>
#include <mutex>using namespace std;//class A
//{
//public:
//};std::mutex resource_mutex;
std::once_flag g_flag; //这是个系统定义的标记class MyCAS //这是一个单例类
{static void CreateInstance()//只被调用1次{std::chrono::milliseconds dura(2000);//休息20sstd::this_thread::sleep_for(dura);cout << "CreateInstance()被执行了" << endl;m_instance = new MyCAS();static CGarhuishou c1;}private:MyCAS() {}//私有化了构造函数private:static MyCAS *m_instance;//静态成员变量public:static MyCAS *GetInstance(){//提高效率。//a）如果 if (m_instance != NULL) 条件成立，则肯定表示m_instance已经被new过了；//b）如果 if (m_instance != NULL)，不代表m_instance一定没被new过；//if (m_instance == NULL)//双重锁定（双重检查）//{//  std::unique_lock<std::mutex> mymutex(resourec_mutex);//自动加锁 //  if (m_instance == NULL)//  {//  m_instance = new MyCAS();//  static CGarhuishou cl;//  }//}std::call_once(g_flag, CreateInstance);//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CreateInstance()。return m_instance;}class CGarhuishou//类中套类，用来释放对象{public:~CGarhuishou()//类的析构函数中{if (MyCAS::m_instance){delete MyCAS::m_instance;MyCAS::m_instance = NULL;}}};void func(){cout << "测试" << endl;}
};//类静态变量初始化
MyCAS *MyCAS::m_instance = NULL;//线程入口函数
void mythread()
{cout << "我的线程开始执行了" << endl;MyCAS *p_a = MyCAS::GetInstance();//这里可能就 有问题了p_a->func();cout << "我的线程执行完毕了" << endl;return;
}int main()
{//一：设计模式大概谈//“设计模式”：代码的一些写法（这些写法跟常规写法不怎么一样）：程序灵活，维护起来可能方便，但是别人接管、阅读代码都会很痛苦；//用“设计模式”理念写出来的代码很晦涩的；《head first》//老外 应付特别大的项目的时候 把项目的开发经验、模块划分经验，总结整理成 设计模式（先有开发需求，后有理论总结和整理）；//设计模式拿到中国来，不太一样，拿着一个程序（项目）往设计模式上套；一个小小的项目，它非要弄几个设计模型进去，本末倒置//设计模式肯定有它独特的优点，要活学活用，不要深陷其中，生搬硬套；//二：单例设计模式//单例设计模式，使用的频率比较 高；//单例：整个项目中，由某个或者某些特殊的类，属于该类的对象，我只能创建1个，多了我创建不了；//单例类；/*MyCAS a;MyCAS a2;*/MyCAS *p_a = MyCAS::GetInstance();//创建对象，返回该类（MyCAS）对象的指针//MyCAS *p_b = MyCAS::GetInstance();p_a->func();MyCAS::GetInstance()->func();//该装载的数据装载//三：单例设计模式共享数据问题分析、解决//面临的问题：需要在我们自己创建的线程（而不是主线程）中创建MyCAS这个单例类的对象，这种线程可能不止一个（最少2个）。//我们可能会面临GetInstance()这种成员函数需要互斥；//虽然这两个线程是同一个入口函数，但大家千万要记住，这是两个线程，所以这里会有两个流程（两条通路）同时执行std::thread mytobj1(mythread);std::thread mytobj2(mythread);mytobj1.join();mytobj2.join();//四：std::call_once()：C++11引入的函数，该函数的第二个参数 是一个函数名a()；//call_once功能是能够保证函数a()只被调用一次。//call_once具备互斥量这种能力，而且效率上，比互斥量消耗的资源更少；//call_once()需要与一个标记结合使用，这个标记std::once_flag；其实once_flag是一个结构；//call_once()就是通过这个标记来决定对应的函数a()是否执行，调用call_once()成功后，call_once()就把这个标记设置为一种已调用状态；//后续再次调用call_once()，主要once_flag设置了"已调用"状态，那么对性的函数a()就不会再被执行了；return 0;
}

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总结

持更新中…