C++多线程网课学习(13-07)

C++多线程网课学习(13-07) 1.设计模式概述

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【概念】代码的一些写法：程序灵活，维护方便；但代码晦涩，不易于别人接手。 2. 单例设计模式

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【概念】：整个项目中，有某个或某些特殊的类，属于该类的对象，只能被创建1个。 3. 单例设计模式共享数据分析及解决

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！！！单例模式的具体内容还应该参考 该链接，这里讲的更加详细和准确。本文的作者只讲解了双重锁定，而实际上该方法也已经被弃用，由于某些不安全因素，因此该链接中给出了更加合理的方法。 3.1 建议

建议在多线程中，将单例类在主线程中提前定义并初始化相关静态变量。如果对单例类中变量只读，则只读的共享数据不需要加锁。如果：需要在子线程中创建单例类对象，这种线程且不止一个，则会出现撞上初始化被多次执行。解决方法：增加互斥量

//.cpp
//类的私有静态变量外部可以直接调用？？
std::mu_tex my_tex;

//线程入口函数
void my_thread(){
    A* my_a=A::getInstance();
    //...
}
class A{
public:
    static A * getInstance(){
    
    if (my_instance==NULL){//方法二，双重锁定
        unique_lock thread_mutex(my_tex);//方法一，效率低，解决不同线程撞上同样初始化
        if(my_instance==nullptr){
            my_instance=new A();
            static My_garbage gb;//调用该类的析构函数时，顺势把new的my_instance删除掉。
        }     
    }
    return my_instance;
    }
private:
    static A *my_instance;
    A();//!私有化构造函数，即全局只能有一个该类。
    ~A();
};

class My_garbage{
//！！！巧妙设计，可以delete掉未知的new 变量。
    public:
        My_garbage(){};
        ~My_garbage(){
            if(A::my_instance){
                delete A::my_instance;
                A::my_instance=nullptr;
            }
        }
};

//*******************.h
//类静态变量初始化
A *A::my_instance==nullptr;

A::A(){}
A::~A(){}
A::test(){
    cout<<"test"< 
4. call_once() 函数模板 
 
c++引入的函数，该函数第二个参数是一个函数某名a();
  
！！！call_once()功能能够保证函数a()只被调用一次。不管有若干个线程调用该函数。
  
call_once具备互斥量这种能力，且效率上，比互斥量消耗的资源更少。
  
需要与标记结合使用，标记为 std::once_flag; 其实once_flag为一个结构。
  
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就把标记设置为已调用状态，后续再次调用，那么对应的函数a()就不会再被执行了。
  
利用call_once来实现单例模式
  
std::once_flag my_flag;//系统定义的标记
//...
class A{
private:
    static A* my_instance;
    A(){}
public:
static void creatInstance(){
    //该函数只被调用一次
    my_instance=new A();
    static my_garbage my_g;
}
static A* getInstance(){
    //该方法，每次都要通过call_once判断my_instance是否已经被定义。
    call_once(my_flag,creatInstance());
    return my_instance;
}
};
 
四、补充 
静态变量与局部变量区别 
（1）所有全局变量都是静态变量；而局部变量只有定义时加上类型修饰符static,才为局部静态变量。（2）静态变量不是说其值保持不变，其拥有的是值是可变的。说其静态，是因为其不会随着函数
 调用和退出而发生变化，即上次调用函数的时候，如果我们给静态变量赋予某个值，下次函数调用的时，
 这个值保持不变。（3）静态局部变量与auto自动变量的区别 
 
 
3.1 两者均是只能在函数内部使用，出了函数不能再使用；但是auto自动变量会随着函数退出而消失，static局部变量会一直存在，但在函数外部不能使用，
 只能再次调用该函数时，它保留上次调用时的值，并可以继续使用。3.2 static变量初始化语句只需在第一次调用时使用；auto变量每次函数调用都会重新初始化。3.3 static变量初始化必须是常量或常量表达式，如果定义时没有赋值，系统会自动赋初值0(数值型变量为0，字符型为字符变量)；
 auto变量不赋初值，其值将会是一个不确定的值。3.4 当多次调用一个函数且要求在调用之间保持某些变量的值时，考虑采用静态局部变量。
 虽然全局变量也可达到上述目的，但全局变量会造成意外的副作用，建议还是局部静态变量。3.5 局部静态变量占用内存时间较长，可读性差，非必要，避免使用。 
 
全局变量与局部变量的区别 
（1）作用域不同：全局变量作用域为整个程序；局部变量作用域为当前函数或者循环。（2）内存存储方式不同：全局变量存储在全局数据区中，局部变量存储在栈区。（3）生命周期不同：全局变量的生命期和主程序一样，随程序的销毁而销毁；局部变量在函数内部或
 循环内部，随函数退出或循环退出而销毁。（4）使用方式不同：全局变量声明后程序的各个部分都可以用到，但是局部变量只能局部使用，
 函数内部会优先使用局部变量再使用全局变量。					
										


					

						
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