in Computing and stuff

Singleton & C++11

От време на време всеки ползва Singleton като (анти) шаблон за дизайн.
От време на време пишем и многонишкови програми.
От време на време ползваме тези двете в една програма.

Сложното тогава е, как да сме сигурни че ще имаме точно една инстанция на обекта, който желаем.
Нишките трябва да се разберат една да създаде инстанцията, а другите да не и се пречкат.

Наивният начин за имплементиране на това е с обикновен lock :

Така нещата ще потръгнат. Проблема е, че в (1) ще имаме lock-ване всеки път, когато викаме get(). Това може да е много често. А всъщност имаме нужда от 1 локване – само при създаването на обекта (тоест в (2)).

От тази книга навремето научих за double-checking метода. В общи линии, идеята е проста.

Вместо да локваме всеки път, локваме само ако няма instance (1). След това локваме и проверяваме пак (2) – така хем имаме синхронизация, хем почти няма локване.
Като начин това работи *почти* винаги, и заради това е известен anti-pattern.

Без да е volatile указателя, компилатора(или интерпретатора) могат да спретнат кофти номер. Въпреки че логически изглежда абсолютно коректен, тов не е съвсем така. Както в С++98, така и в Java, така и навярно в други езици. Заради разни полу-странни оптимизации описани тук.

Ако указателя е volatile, тогава всичко се случва както се очаква.
Той обаче може да се ползва и на други места из кода – това че е volatile може да причини overhead именно там – онези полу-странни оптимизации ще бъдат блокирани и на места, на които не е нужно.

А и нещата с тази проста идея почнаха да загрубяват.
Lock, volatile, double-checking, overheads.

Сега, по темата. Със С++11 освен unique_ptr и move constructors получаваме още няколко неща. Ето една извадка от стандарта.

Shall wait for completion of the initialization.
Така, с новият стандарт, всичко казано дотук може да бъде заменено със следното.

Програмата самичка ще се грижи нишките да се изчакат правилно.
А с решаването на всички възможни проблеми се заемат хората, пишещи компилатори :).

п.с.
В новият стандарт се намира и това, което също може да реши проблема сравнително елегантно, с неизвестено какъв overhead.
Anyway, pretty cool stuff.

Leave a Reply for John Cancel Reply

Write a Comment

Comment


*