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std::call_once

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原子操作的自由函数
原子标志的自由函数
 
定义于头文件 <mutex>
template< class Callable, class... Args >
void call_once( std::once_flag& flag, Callable&& f, Args&&... args );
(自 C++11 起)

正好执行 可调用 对象 f 一次,即使从多个线程并发调用也是如此。

详细说明

  • 如果当调用 std::call_once 时,flag 指示 f 已经调用过,则 std::call_once 立即返回(这种 std::call_once 调用被称为被动)。
  • 否则,std::call_once 调用 INVOKE(std::forward<Callable>(f), std::forward<Args>(args)...)。 与 std::thread 构造函数或 std::async 不同,参数不会被移动或复制,因为它们不需要传输到另一个执行线程(这种 std::call_once 调用被称为主动)。
  • 如果该调用抛出异常,则异常会传播到 std::call_once 的调用者,并且 flag 不会被翻转,以便可以尝试另一次调用(这种 std::call_once 调用被称为异常)。
  • 如果该调用正常返回(这种 std::call_once 调用被称为返回),则 flag 会被翻转,并且所有其他使用相同 flagstd::call_once 调用都保证是被动的。

在同一个 flag 上的所有主动调用形成一个单一的总顺序,该顺序由零个或多个异常调用组成,后跟一个返回调用。 每个主动调用的结束与该顺序中的下一个主动调用同步。

来自返回调用的返回与来自同一 flag 上的所有被动调用的返回同步:这意味着保证所有并发的 std::call_once 调用都观察到主动调用所做的任何副作用,而无需额外的同步。

目录

[编辑] 参数

flag - 一个对象,对于该对象,恰好执行一个函数
f - 可调用 对象以调用
args... - 传递给函数的参数

[编辑] 返回值

(无)

[编辑] 异常

  • std::system_error 如果任何条件阻止对 std::call_once 的调用按指定方式执行。
  • f 抛出的任何异常。

[编辑] 注释

如果对 std::call_once 的并发调用传递不同的函数 f,则未指定将调用哪个 f。 所选函数在与其传递的 std::call_once 调用相同的线程中运行。

函数局部静态变量的初始化保证只发生一次,即使从多个线程调用也是如此,并且可能比使用 std::call_once 的等效代码更有效。

此函数的 POSIX 等效项是 pthread_once

[编辑] 示例

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>
 
std::once_flag flag1, flag2;
 
void simple_do_once()
{
    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"; // this may appear more than once
        throw std::exception();
    }
    std::cout << "Did not throw, call_once will not attempt again\n"; // guaranteed once
}
 
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

Simple example: called once
Throw: call_once will retry
Throw: call_once will retry
Throw: call_once will retry
Did not throw, call_once will not attempt again

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 已发布行为 正确行为
LWG 2080 C++11 如果 f 无效,则会抛出 std::invalid_argument
但未指定 f 失效的情况
移除了此错误条件
LWG 2442 C++11 参数在调用之前被复制和/或移动 不执行复制/移动

[编辑] 参见

(C++11)
帮助对象以确保 call_once 仅调用函数一次
(类) [编辑]
C 文档 关于 call_once