Singleton、MultiThread、Lib——实现单实例无锁多线程安全API
一、singleton double check
SingleInstance* volatile g_instance = NULL;
cswuyg::MyCritical g_cs;
SingleInstance* GetInstance()
{
if (g_instance == NULL)
{
cswuyg::Lock<> lock(g_cs);
if (g_instance == NULL)
{
g_instance = new SingleInstance;
}
}
return g_instance;
}
MemoryBarrier宏
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms686355(v=vs.85).aspx
这篇文章表示,vs2005以后的volatile已经包含了memory barrier的功能,并介绍了有几类函数是不会被调换执行顺序的。
http://stackoverflow.com/questions/19652824/why-can-memorybarrier-be-implemented-as-a-call-to-xchg/19652910#19652910
它介绍了为什么x86机器上的xchg可以消灭掉CPU的reorder。
二、导出Lib中慎用全局对象 & 原子操作代替锁
SingleInstance* volatile g_instance;
LONG volatile g_for_lock; SingleInstance* GetInstance()
{
if (g_instance == NULL)
{
LONG pre_value = ::InterlockedExchange(&g_for_lock, );
if (pre_value != )
{
while(g_instance == NULL)
{
::Sleep();
}
}
if (g_instance == NULL)
{
g_instance = new SingleInstance;
}
}
return g_instance;
}
全局的g_for_lock在PE文件装入内存时就初始化为0,所以不存在初始化问题;InterlockedExchange 适用于xp、win7、win8,不存在系统限制;多个线程同时调用InterlockedExchange,只能有一个线程得到0,保证只初始化一次,其余线程进入while循环等待,直到g_point非空。问题不逼你,你就不会想到还有这么好的实现思路 :)
使用原子操作还可以很容易的实现临界区锁的功能,这里就不说了。
三、PE文件中的Lib库全局变量
Double Check 相关资料(主要是说执行指令调整导致在多核机器上某个线程会返回半成品对象,导致DoubleCheck思路失效):
http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E9%87%8D%E6%A3%80%E6%9F%A5%E9%94%81%E5%AE%9A%E6%A8%A1%E5%BC%8F
2014.3.8补充:
抛出异常问题:对于导出API还需要注意不能影响到使用者进程的运行,所以不能抛出exception,需要这么做:1、在API实现处,使用__try...__except把所有逻辑封起来;2、在API的入口处设置非法参数、纯虚函数调用错误处理(_invalid_parameter_handler、_set_purecall_handler),并在出口处还原以便不修改外界设置,这里要解决的是CRT抛出的错误,它跟SEH没关系,所以使用__try...__except无法catch住,这两函数的相关知识参考:《windows下的dump捕获》http://www.cnblogs.com/cswuyg/p/3207576.html。
2014.3.13补充:
编译依赖问题:EXE C依赖Lib B,Lib B依赖Lib A,如果Lib A使用了预编译,那么会出现这种链接错误:error LNK2011: precompiled object not linked in; image may not run,有两种解决方案:1、让EXE C能接触到Lib A工程,保证EXE C在链接的时候能找到Lib A所有相关的中间产物,这个方案我不能采用,因为对外提供的只是Lib B SDK,不是源码;2、Lib A不使用预编译,这个方案比较方便,不过不使用预编译后会增加编译时间,由于Lib A工程比较小,可以接受。 另外,Lib B如何包含Lib A的问题可以参考:http://www.cnblogs.com/cswuyg/archive/2012/02/03/2336424.html
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