c++如何实现一个线程安全的单例模式 Meyers' Singleton详解【设计模式】-C++-PHP中文网

c++如何实现一个线程安全的单例模式 Meyers' Singleton详解【设计模式】

裘德小鎮的故事

发布： 2025-12-21 05:35:17

原创

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Meyers' Singleton 是利用C++11函数局部静态变量线程安全初始化特性实现的单例模式，无需手动加锁或双重检查，构造在首次调用 instance() 时延迟进行且仅一次，析构由运行时自动管理。

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Meyers' Singleton 是什么

它是一种利用 C++11 及以后标准中函数局部静态变量的线程安全初始化特性实现的单例模式。无需手动加锁、无需双重检查锁定（DCLP），简洁、高效、天然线程安全。

为什么它是线程安全的

C++11 标准明确规定：函数内首次执行到局部静态变量定义时，其初始化是原子的、线程安全的。编译器会自动插入必要的同步机制（如调用 std::call_once 或使用内部互斥），确保多个线程同时首次调用时，变量只被构造一次，且不会发生数据竞争。

不依赖用户手写锁，避免死锁或性能开销
构造时机明确：首次调用 instance() 时才创建
析构由运行时在程序退出时自动管理（满足静态存储期语义）

标准实现代码

以下是最小、最推荐的 Meyers’ Singleton 写法：

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class Singleton {
public:
    static Singleton& instance() {
        static Singleton inst;  // ✅ 线程安全的延迟初始化
        return inst;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() = default;  // 可含初始化逻辑
    ~Singleton() = default; // 可含清理逻辑
};

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