Thread-Safe Singleton

기본적으로 Singleton 패턴은 Thread-Safe 하지 않습니다. 그래서 생성자에 synchronized 키워드나(Java의 경우) ‘Mutex’ 등을 이용해서 Thread-Safe 하도록 만들어주는 경우가 많습니다. 그게 아니면, 프로그램 실행 초반에 인스턴스를 생성하도록 하는 방법을 많이 씁니다.

C++11 부터 사용가능한 call_once()를 이용하면 좀 더 간편하게 Singleton 패턴을 사용할 수 있습니다.

std::call_once()는 std::once_flag()와 함께 사용하여 복수의 Thread 환경에서 특정 함수를 단 한 번만 구동되도록 할 수 있습니다. 이러한 호출을 ‘Effective Call Once Invocation’라고 합니다.

Singleton.h

#ifndef SNOWTHREAD_SINGLETON_H
#define SNOWTHREAD_SINGLETON_H

#include <cstdio>
#include <mutex>
#include <memory>

using namespace std;

class Singleton {
 public:
  static Singleton &getInstance() {
    call_once(Singleton::mOnceFlag, []() {
      printf("Singleton Instance is created...\n");
      mInstance.reset(new Singleton);
    });

    return *(mInstance.get());
  }

  void log() {
    printf("hello\n");
  }


 private:
  static unique_ptr<Singleton> mInstance;
  static once_flag mOnceFlag;

  Singleton() = default;
  Singleton(const Singleton &) = delete;
  Singleton &operator=(const Singleton &) = delete;
};

unique_ptr<Singleton> Singleton::mInstance;
once_flag Singleton::mOnceFlag;

#endif //SNOWTHREAD_SINGLETON_H

main.cpp

#include "Singleton.h"

int main() {
  Singleton::getInstance().log();
  Singleton::getInstance().log();

  return 0;
}

실행 결과

Singleton Instance is created...
hello
hello