次のコード スニペットは、「ローカル スコープの静的オブジェクトの初期化」がスレッドセーフではないことを示しています。
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <process.h>
struct X {
~X() { puts("~X()"); }
int i_ ;
void print(void) {
printf("thread id=%u, i = %d\n", GetCurrentThreadId(), i_);
}
X(int i) {
puts("begin to sleep 10 seconds");
Sleep(1000 * 10);
i_ = i;
printf("X(int) i = %d\n", i_);
puts("end");
}
};
X & getX()
{
static X static_x(1000);
return static_x;
}
void thread_proc(void *)
{
X & x = getX();
x.print();
}
int main(int argc, char *argv[])
{
HANDLE all_threads[2] = {};
all_threads[0] = HANDLE( _beginthread(thread_proc, 0, 0) );
printf("First thread Id: %u\n", GetThreadId(all_threads[0]) );
Sleep(1000);
all_threads[1] = HANDLE( _beginthread(thread_proc, 0, 0) );
printf("Second thread Id: %u\n", GetThreadId(all_threads[1]) );
WaitForMultipleObjects( _countof(all_threads), all_threads, TRUE, 1000 * 20);
puts("main exit");
return 0;
}
出力は次のようになります (もちろん、スレッド ID はマシンによって異なります)。
First thread Id: 20104
begin to sleep 10 seconds
Second thread Id: 20248
thread id=20248, i = 0
X(int) i = 4247392
end
thread id=20104, i = 1000
main exit
~X()
シングルトンの ctor が呼び出されて返されることを意味する最初のスレッドが戻る前に、2 番目のスレッドは初期化されていないオブジェクトを取得し、そのメンバー メソッドを呼び出します (静的オブジェクトは BSS セグメントにあるため、ローダーがロードした後にゼロに初期化されます)。実行可能)、間違った値: 0 を取得します。
/FAsc /Fastatic.asm によるアセンブリ リストをオンにすると、関数 getX() のアセンブリ コードが取得されます。
01: ?getX@@YAAAUX@@XZ PROC ; getX
02:
03: ; 20 : {
04:
05: 00000 55 push ebp
06: 00001 8b ec mov ebp, esp
07:
08: ; 21 : static X static_x(1000);
09:
10: 00003 a1 00 00 00 00 mov eax, DWORD PTR ?$S1@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@4IA
11: 00008 83 e0 01 and eax, 1
12: 0000b 75 2b jne SHORT $LN1@getX
13: 0000d 8b 0d 00 00 00
14: 00 mov ecx, DWORD PTR ?$S1@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@4IA
15: 00013 83 c9 01 or ecx, 1
16: 00016 89 0d 00 00 00
17: 00 mov DWORD PTR ?$S1@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@4IA, ecx
18: 0001c 68 e8 03 00 00 push 1000 ; 000003e8H
19: 00021 b9 00 00 00 00 mov ecx, OFFSET ?static_x@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@4U2@A
20: 00026 e8 00 00 00 00 call ??0X@@QAE@H@Z ; X::X
21: 0002b 68 00 00 00 00 push OFFSET ??__Fstatic_x@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@YAXXZ ; `getX'::`2'::`dynamic atexit destructor for 'static_x''
22: 00030 e8 00 00 00 00 call _atexit
23: 00035 83 c4 04 add esp, 4
24: $LN1@getX:
25:
26: ; 22 : return static_x;
27:
28: 00038 b8 00 00 00 00 mov eax, OFFSET ?static_x@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@4U2@A
29:
30: ; 23 : }
10 行目の暗号記号 [?$S1@?1??getX@@YAAAUX@@XZ@4IA] は、シングルトンが ctored かどうかを示すグローバル インジケータ (BSS にもあります) であり、true としてフラグが立てられます。 ctor を呼び出す直前の 14 ~ 17 行目で、これが問題です。これは、2 番目のスレッドが初期化されていないシングルトン オブジェクトをすぐに取得し、喜んでそのメンバー関数を呼び出す理由も説明しています。コンパイラによって挿入されるスレッド セーフ関連のコードはありません。