std::call_once

std::call_once是C++11中的一个线程库函数，用于保证一个函数只被执行一次。它需要传入一个std::once_flag类型的标志，用于标记函数是否已经被执行过。当多个线程同时调用std::call_once时，只有一个线程会执行函数，其他线程会被阻塞，直到函数执行完毕。这个函数通常用于初始化一些全局变量或者单例对象。

相关问题

详细讲解一下std::call_once

std::call_once是C++11标准库中的一个函数，用于保证一个函数只被调用一次。它的原型如下：

template <class Callable, class... Args>
void call_once(std::once_flag& flag, Callable&& func, Args&&... args);

其中，flag是一个std::once_flag类型的对象，用于标记函数是否已经被调用过；func是一个可调用对象，可以是函数指针、函数对象或者Lambda表达式；args是func的参数列表。

当第一次调用std::call_once时，它会执行func(args...)，并将flag标记为已调用。后续调用std::call_once时，如果flag已经被标记为已调用，则不会再次执行func(args...)，而是直接返回。

std::call_once的一个常见用途是在多线程环境下保证某个函数只被调用一次。例如，可以使用std::call_once来初始化一个全局变量：

std::once_flag flag;
int global_var;

void init_global_var() {
global_var = compute_value();
}

void foo() {
std::call_once(flag, init_global_var);
// 使用global_var
}

在第一次调用foo时，std::call_once会执行init_global_var，计算出global_var的值并将flag标记为已调用。后续调用foo时，std::call_once会直接返回，不会再次执行init_global_var。这样就保证了global_var只被初始化一次。

总之，std::call_once是一个非常有用的函数，可以帮助我们在多线程环境下保证某个函数只被调用一次。

使用 C++11 std::call_once 实现的懒汉单例使用 C++11 std::call_once 实现的懒汉单例，C++11 线程安全。

在 C++11 中，`std::call_once` 函数是一个线程安全的宏，它用于确保一个初始化函数只被执行一次。这对于实现懒汉式（Lazy Singleton）设计模式非常有用，即延迟创建单例对象直到第一次被请求。

懒汉单例的基本思想是在首次访问时动态地创建并返回唯一的实例，避免了全局变量带来的潜在风险，并且可以控制单例的生命周期。以下是使用 `std::call_once` 实现懒汉单例的一个示例：

#include <mutex>
#include <memory>

class Singleton {
private:
    static std::once_flag flag;
    static std::shared_ptr<Singleton> instance;

protected:
    Singleton() = default; // 防止通过构造函数直接创建实例

public:
    static std::shared_ptr<Singleton>& getInstance() {
        std::call_once(flag, [] {
            if (!instance) {
                instance = std::make_shared<Singleton>();
            }
        });
        return instance;
    }

    // 其他成员函数...
};

std::once_flag Singleton::flag;
std::shared_ptr<Singleton> Singleton::instance = nullptr;

在这个例子中，`getInstance()` 函数会保证在第一次被调用时，`instance` 被正确初始化。如果之后再次调用，`call_once` 将不会执行内部的初始化代码，因为已经完成了一次。