std::call_once 与 std::mutex 的线程安全初始化

我对目的有点困惑std::call_once。明确地说，我确切地理解什么std::call_once does，以及如何使用它。它通常用于原子地初始化某种状态，并确保只有一个线程初始化该状态。我还在网上看到了许多尝试创建线程安全的单例std::call_once.

As 在这里展示 http://www.nuonsoft.com/blog/2012/10/21/implementing-a-thread-safe-singleton-with-c11/comment-page-1/，假设您编写了一个线程安全的单例，如下所示：

CSingleton& CSingleton::GetInstance()
{
    std::call_once(m_onceFlag, [] {
        m_instance.reset(new CSingleton);
    });
    return *m_instance.get();
}

好吧，我明白了。但我以为唯一的事情std::call_once真正保证的是传递的函数将only被执行一次。但有吗also保证如果多个线程之间存在调用该函数的竞争，并且一个线程获胜，则其他线程将获胜block直到获胜线程从调用返回？

因为如果是这样，我认为两者之间没有区别call_once和一个普通的同步互斥体，例如：

CSingleton& CSingleton::GetInstance()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
    if (!m_instance)
    {
      m_instance.reset(new CSingleton);
    }
    lock.unlock();

    return *m_instance;
}

So, if std::call_once确实强制其他线程阻塞，那么有什么好处呢std::call_once提供常规互斥锁吗？再想一想，std::call_once肯定会have强制其他线程阻塞，或者用户提供的函数中完成的任何计算都不会同步。再说一遍，什么是std::call_once提供高于普通互斥锁的价格吗？

一件事是call_once为你做的是处理异常。也就是说，如果第一个线程在函子内部抛出异常（并将其传播出去），call_once不会考虑call_once使满意。允许后续调用再次进入函子，以努力完成它而不会出现异常。

在你的例子中，异常情况也得到了正确的处理。然而，很容易想象一个更复杂的函子，其中特殊情况将无法得到正确处理。

话虽这么说，我注意到call_once与 function-local-statics 是多余的。例如。：

CSingleton& CSingleton::GetInstance()
{
    static std::unique_ptr<CSingleton> m_instance(new CSingleton);
    return *m_instance;
}

或者更简单地说：

CSingleton& CSingleton::GetInstance()
{
    static CSingleton m_instance;
    return m_instance;
}

上面相当于你的例子call_once，恕我直言，更简单。哦，除了这个和你的例子之间的破坏顺序有非常微妙的不同。在这两种情况下m_instance以与构建相反的顺序被破坏。但构建顺序不同。在你的m_instance是相对于同一翻译单元中具有文件本地范围的其他对象构造的。使用函数局部静态，m_instance是第一次构建GetInstance被执行。

这种差异对于您的申请可能很重要，也可能不重要。一般来说，我更喜欢函数局部静态解决方案，因为它是“惰性的”。 IE。如果应用程序从不调用GetInstance() then m_instance从未被建造过。在应用程序启动期间，没有任何时期会尝试立即构建大量静态数据。您只需在实际使用时支付施工费用。