为什么C++ 单例局部static初始化是线程安全的？

为什么C++ 单例局部static初始化是线程安全的？

const bg::AppSettings& bg::AppSettings::GetInstance()
{
    static AppSettings instance;
    return instance;
}

对于以上单例模式代码，在 C++11（及更高版本）中，函数局部静态AppSettings的构造保证是线程安全的。

编译器将在 AppSettings 旁边放置一个隐藏标志，指示它是否：

• Not constructed.
• Being constructed.
• Is constructed.

第一个线程将发现标志设置为“Not constructed”并尝试构造该对象。成功构建后，标志将设置为“Is constructed”。如果另一个线程出现并发现标志设置为“Being constructed”，它将等待，直到标志设置为“Is constructed”。

如果构造因异常而失败，则标志将设置为“Not constructed”，并且将在下一次传递时重试构造（在同一线程或不同线程上）。

对象实例将在程序的其余部分中保持构造状态，直到main() 返回，此时实例将被销毁。

每次任何执行线程通过 AppSettings::GetInstance() 时，它将引用完全相同的对象。

在 C++98/03 中，不保证构造是线程安全的。

如果 AppSettings 的构造函数递归地进入 AppSettings::GetInstance()，则行为未定义。

如果编译器可以“在编译时”了解如何构造实例，则允许这样做。

如果 AppSettings 有一个 constexpr 构造函数（用于构造实例的构造函数），并且该实例是用 constexpr 限定的，则编译器需要在编译时构造实例。如果实例是在编译时构造的，则“未构造/构造”标志将被优化掉。

参考

[1]C++11 Singleton. Static variable is thread safe? Why?

[2]Is Meyers' implementation of the Singleton pattern thread safe?

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