全局静态初始化线程

我有一个用互斥体保护的集合。初始化后，它只能被读取，所以我在那里不需要互斥体。

该集合在全局静态初始值设定项中进行初始化和填充。我知道全局静态初始化是在单个翻译单元内保证的。是否可以保证全局静态初始化是单线程的？

我有一个受 Schwarz 计数器保护的静态集合，并由其他静态对象的构造函数填充。该容器与互斥锁相关联。鉴于该集合在之后是只读的main开始，如果我可以保证在单个线程中调用静态构造函数，我想摆脱互斥体。

我的理解是，静态初始化顺序通常在单个翻译单元内明确定义，但在翻译单元之间未指定。标准是否允许静态对象由不同的运行时提供的线程初始化/构造？

施瓦茨计数器：

头文件：

struct Init
{
   Init();
   ~Init();
};
namespace
{
   Init _init;
}
extern std::map<int, std::unique_ptr<...>> &protected;

源文件：

namespace
{
   int init_count;
   std::aligned_storage<sizeof(std::map<int, std::unique_ptr<...>>), alignof(std::map<int, std::unique_ptr<...>>>)> protected_storage;
}
std::map<int, std::uniqe_ptr<...>> &protected = *reinterpret_cast<std::map<int, std::unique_ptr<...>> *>(&protected_storage);
Init::Init()
{
   if (!init_counter++)
   {
      new(&protected_storage) std::map<int, std::unique_ptr<...>>();
   }
}
Init::~Init()
{
   if (!--init_counter)
   {
      protected.~std::map<int, std::unique_ptr<...>>();
   }
}

征集人群：

struct helper
{
   helper(...)
   {
      protected.insert(std::make_pair(...));
   }
};

扩展了一个宏，用于创建助手的静态实例。

是否可以保证全局静态初始化是单线程的？

你的意思是动态初始化。不，明确不保证单线程初始化。

从 3.6.2 开始：

如果一个程序启动了一个线程（30.3），则后续的初始化 变量的初始化相对于不同翻译中定义的变量是无序的 单元。否则，变量的初始化相对于初始化的顺序是不确定的 在不同翻译单元中定义的变量。如果程序启动一个线程，则后续的无序 变量的初始化相对于所有其他动态初始化是无序的。否则， 变量的无序初始化相对于所有其他动态是不确定地排序的 初始化

因此，如果您在程序中启动一个线程，那么理论上，来自两个不同 TU 的两个不同全局变量的构造函数可以同时从两个不同线程运行。

处理这些问题的最佳方法是将静态存储持续时间变量包装为以下“单例模式”中的局部静态变量：

const T& f()
{
    static T t(a,b,c);
    return t;
}

最新标准保证了建设t是线程安全的，因此您根本不需要互斥体（至少不需要明确指定，编译器将为您生成防护）。

作为一个额外的好处，该对象是在第一次调用时“惰性”构造的f，因此您无需担心初始化顺序。如果多个这样的单例在其构造函数中相互调用（当然，前提是依赖关系是非循环的），它们将以工作顺序进行初始化。非局部变量的情况并非如此。