C++11 多线程支持-单次调用

定义于头文件 

确保 call_once 只调用函数一次的帮助对象

class once_flag;                 (C++11 起) 

类 std::once_flag 是 std::call_once 的辅助类。

传递给多个 std::call_once 调用的 std::once_flag 对象允许那些调用彼此协调，从而只令调用之一实际运行完成。

std::once_flag 既不可复制亦不可移动。

构造 once_flag 对象。设置内部状态为指示尚未调用函数。

参数                （无）

仅调用函数一次，即使从多个线程调用

template< class Callable, class... Args >
void call_once( std::once_flag& flag, Callable&& f, Args&&... args );  (C++11 起) 

准确执行一次可调用 (Callable) 对象 f ，即使同时从多个线程调用。

细节为：

• 若在调用 call_once 的时刻， flag 指示已经调用了 f ，则 call_once 立即返回（称这种对 call_once 的调用为消极）。

• 否则， call_once 以参数 std​::​forward(args)... 调用 ​std​::​forward(f) （如同用 std::invoke ）。不同于 std::thread 构造函数或 std::async ，不移动或复制参数，因为不需要转移它们到另一执行线程（称这种对 call_once 的调用为积极）。

• 若该调用抛异常，则传播异常给 call_once 的调用方，并且不翻转 flag ，以令其他调用将得到尝试（这种对 call_once 的调用被称为异常）。
• 若该调用正常返回（这种对 call_once 的调用被称为返回），则翻转 flag ，并保证以同一 flag 对 call_once 的其他调用为消极。

同一 flag 上的所有积极调用组成单独全序，它们由零或多个异常调用后随一个返回调用组成。该顺序中，每个积极调用的结尾同步于下个积极调用。

从返回调用的返回同步于同一 flag 上的所有消极调用：这表示保证所有对 call_once 的同时调用都观察到积极调用所做的任何副效应，而无需额外同步。

参数

返回值

（无）

异常

• 若任何条件阻止对 call_once 的调用按规定执行，则抛出 std::system_error
• 任何 f 所抛的异常

注解

若对 call_once 的同时调用传递不同的 f ，则调用哪个 f 是未指定的。被选择函数运行于与传递它的 call_once 的调用相同的线程。

即使在从多个线程调用时，也保证函数局域静态对象的初始化仅出现一次，这可能比使用 std::call_once 的等价代码更为高效。

此函数的 POSIX 类似物是 pthread_once 。

调用示例

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
 
//确保 call_once 只调用函数一次的帮助对象
std::once_flag flag1, flag2;
 
void simple_do_once()
{
    // 仅调用函数一次，即使从多个线程调用
    std::call_once(flag1, []()
    {
        std::cout << "Simple example: called once\n";
    });
}
 
void may_throw_function(bool do_throw)
{
    if (do_throw)
    {
        std::cout << "throw: call_once will retry\n"; // 这会出现多于一次
        throw std::exception();
    }
    std::cout << "Didn't throw, call_once will not attempt again\n"; // 保证一次
}
 
void do_once(bool do_throw)
{
    try
    {
        std::call_once(flag2, may_throw_function, do_throw);
    }
    catch (...)
    {
    }
}
 
int main()
{
    std::thread st1(simple_do_once);
    std::thread st2(simple_do_once);
    std::thread st3(simple_do_once);
    std::thread st4(simple_do_once);
    st1.join();
    st2.join();
    st3.join();
    st4.join();
 
    std::thread t1(do_once, true);
    std::thread t2(do_once, true);
    std::thread t3(do_once, false);
    std::thread t4(do_once, true);
    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();
}

 

可能的输出