C ++ 11中的静态局部变量？答案

【问题标题】：Static local variable in C++11?C ++ 11中的静态局部变量？
【发布时间】：2016-04-24 12:06:58
【问题描述】：

有什么区别：

class A {
 public:
   static const A& GetInstance() {
     static A a;
     return a;
   }
};

和

class B {
  public:
   static const B* GetInstance() {
     static B* b = new B;
     return b;
   }
};

？ A 和 B 之间的 Singleton 的生命周期是否存在差异？对象的内存位置？一般有什么区别吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这两种情况下对象的生命周期是不同的。 C++ 保证静态局部对象将以与其构造相反的顺序被销毁。在这两种情况下，都会在首次调用 GetInstance 时进行构造。

但是，在第二种情况下，变量b 被分配了一个分配有new 的指针。当b 从静态存储中删除时，该内存将一直保留到堆最终被拆除。在那个阶段，它将被视为“泄露”，并且永远不会调用B 的析构函数（如果有）。

最好像这样实现基于指针的方法：

class B {
  public:
   static const B* GetInstance() {
     static std::unique_ptr<B> b( new B );
     return b.get();
   }
};

现在，B::~B() 将被调用（如果适用），当b 被销毁时，该内存将被正确删除，并且生命周期与您的第一个示例相同。

这只是留下您关于内存位置的问题。位置会有所不同。静态变量一般存储在程序的数据段中，而用new分配的任何东西都将存储在堆中。

【讨论】：

事后考虑，当A 或B 太大而无法分别放入堆或数据段时，程序行为也可能有所不同。如果B 太大，那么new B 应该抛出std::bad_alloc。在A 的情况下，我不确定是否抛出了可捕获的异常，或者程序是否会出现段错误并死掉。

【解决方案2】：

添加到第一个答案，2 cmets（假设您要创建一个单例）。

如果 2 个线程尝试访问重叠的静态实例，如果访问是第一次访问（在运行构造函数时），则会出现线程/争用问题。如今，C++ 具有编译器/标准支持，可以自动使这个静态单例初始化线程安全。
在堆的情况下，您不想每次都在堆上创建一个新实例。只需检查 nullptr，并且只在第一次在堆上创建实例。

编辑：这是一个 SO 问题，其中答案包含与标准相关的参考：Heap/dynamic vs. static memory allocation for C++ singleton class instance

【讨论】：

如问题中所述，在 C++11 中，您提到的 (1) 和 (2) 均由编译器保证。 (1) 编译器保证static局部变量初始化是线程安全的。 (2) 编译器保证static局部变量初始化只会执行一次，所有后续对该函数的调用都会跳过静态局部变量的重新初始化（因此每次都不会创建新实例)。
@iBrAaAa ？该问题未提及该标准的任何保证。相关部分是 6.7.4，参见例如stackoverflow.com/questions/15062767/… 因此，使用函数静态变量意味着您可以从标准中获得同步方面的帮助..