C++的双重检查锁并不安全（转）-优快云博客

本文探讨了C++中实现单例模式时，双重检查锁机制可能导致的问题，并提出了一种改进方案。在多线程环境下，由于new操作的特殊性，可能会导致未完全构造的对象被提前暴露给其他线程，造成程序崩溃。通过添加volatile关键字并调整对象初始化逻辑，可以有效避免此类问题。

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一个典型的单例模式构建对象的双重检查锁如下：

 1 static Singleton * getSingleObject()
 2     {
 3         if(singleObject==NULL)
 4         {
 5             lock();
 6             if(singleObject==NULL)
 7             {
 8                 singleObject = new Singleton();
 9             }
10             unlock();
11         }
12         return singleObject;
13     }

该代码的逻辑是：getSingleObject()函数获得对象，如果对象不存在则创建，反之则直接返回。考虑到线程安全，创建对象时需要加锁(否则可能多线程同时调用该函数时创建多个对象)。同时为了避免线程每次调用getSingleObject()函数时候都要被锁住等待，减小线程间的开销，使用双重检查锁，即只有对象不存在时才锁住等待。

看起来天衣无缝……

C++在new一个对象时，首先会把指针指向分配的那块空间，然后在初始化该空间。

这样假设线程A执行到new该对象时，分配了指针，但是还未来得及构建那块空间。此时线程B执行getSingleObject()函数，由于指针已经分配所以直接返回该地址(但其实是一块还未初始化的地址)，线程B操作该地址，game over。。

一种解决方法，但还是有可能出错：

 1 class Singleton {
 2 public:
 3 static volatile Singleton* volatile instance();
 4 ...
 5 private:
 6 // one more volatile added 加入另一个volatile声明
 7 static volatile Singleton* volatile pInstance;
 8 };
 9 // from the implementation file 实现文件内容如下
10 volatile Singleton* volatile Singleton::pInstance = 0;
11 volatile Singleton* volatile Singleton::instance() {
12 if (pInstance == 0) {
13 Lock lock;
14 if (pInstance == 0) {
15 // one more volatile added 加入另一个volatile声明
16 volatile Singleton* volatile temp =
17 new volatile Singleton;
18 pInstance = temp;
19 }
20 }
21 return pInstance;
22 }