懒汉模式解决多线程线程安全问题

1.双重检查锁定（通过互斥锁）

2.原子变量解决

3.局部静态对象解决
 

好的！我来用生活中的例子和简单代码解释懒汉模式在多线程环境下的三种线程安全实现方法。假设你有一家公司的打印机（单例对象），多个员工（线程）需要使用时，必须确保只创建一台打印机。

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### **1. 双重检查锁定（Double-Checked Locking）**
#### **比喻**
- 员工们想用打印机，但不确定是否已经存在。
- **第一次检查**：透过玻璃门看一眼打印机是否存在（不加锁，快速检查）。
- **上锁**：如果没看到打印机，拿钥匙开门（加锁）。
- **第二次检查**：进入房间后，再仔细确认是否真的没有打印机（防止其他员工在自己拿钥匙的瞬间已经创建了）。
- **创建打印机**：确认没有后，创建并放好。

#### **代码示例**
```cpp
class Printer {
public:
    static Printer* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {          // 第一次检查（不加锁）
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  // 加锁
            if (instance == nullptr) {      // 第二次检查（加锁后确认）
                instance = new Printer();
            }
        }
        return instance;
    }

private:
    Printer() {}  // 私有构造函数
    static Printer* instance;
    static std::mutex mtx;
};

// 静态成员初始化
Printer* Printer::instance = nullptr;
std::mutex Printer::mtx;
```

#### **注意事项**
- **指令重排问题**：某些编译器优化可能导致 `instance` 指针赋值先于对象构造完成，需用 `std::atomic` 或内存屏障解决（见方法2）。
- **优点**：大多数情况下避免加锁，性能较高。
- **缺点**：实现较复杂，需注意编译器优化和内存可见性。

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### **2. 原子变量解决（C++11 起支持）**
#### **比喻**
- 使用一个“原子公告牌”，员工们通过原子操作确认打印机状态，避免同时创建。

#### **代码示例**
```cpp
#include <atomic>
#include <mutex>

class Printer {
public:
    static Printer* getInstance() {
        Printer* tmp = instance.load(std::memory_order_acquire)