使用VC2010静态init线程安全吗？

Question

我一直在四处寻找这个问题的答案，但似乎找不到一个明确和最终的答案.

我知道它在C++11标准中，现在GCC版本也是这样，但是VC2010目前是否保证本地静态变量初始化的线程安全？

也就是说: VC2010的线程安全吗？

    static S& getInstance()
    {
        static S instance;
        return instance;
    }

如果不是...And，那么在C++中使用VC2010获取线程安全的单例实现的最佳实践是什么？

编辑:正如Chris的答案所指出的，VC2010没有实现本地静态变量init.的线程安全性。

Answer 1

来自Visual 2010的静态文档

在多线程应用程序中为静态局部变量分配值并不是线程安全的，我们不建议将其作为编程实践。

你问题的第二部分是一些现有的好答案。

2015年11月22日更新：

其他人具体地验证了静态初始化也不是线程安全(请参阅注释和其他答案)。

用户在VS2015上的静音：

你可能想说VS2015终于把它做对了：https://msdn.microsoft.com/en-au/library/hh567368.aspx#concurrencytable (“魔术静力学”)

Answer 2

下面的代码片段显示“本地作用域静态对象初始化”不是线程安全的：

#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;
}

输出将是(当然，线程id在您的机器上是不同的)：

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()

在第一个线程返回之前(这意味着调用并返回单例的ctor )，第二个线程将获得未初始化的对象并调用它的成员方法(因为静态对象位于BSS段中，因此在加载加载可执行文件后它将被初始化为零)并得到错误的值: 0。

/FAsc /Fastatic.asm打开程序集清单将获得函数getX()的汇编代码：

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   : }

在第10行，$s1@1？？getX@YAAAUX@@XZ@4IA是全局指示符(也是BSS中的)，它标志着单例是否被捕获，它将被第14-17行平版，在调用ctor之前，这就是问题所在，这也解释了为什么第二个线程立即获得了un-初始化的单例对象，并高兴地调用它的成员函数。编译器没有插入与线程安全相关的代码。