返回信息流下面的程序想实现lazy initialisation，即，一个对象在第一次访问的时候创建。这个模式叫做double check locking，经常用，可惜也是错的。
#include <mutex>
class Foo {};
Foo *f; // 初始为nullptr
std::mutex f_lock;
Foo *get_foo() {
if (f == nullptr) { // 检查一下f是不是已经初始化了，如果是就直接返回
f_lock.lock(); // 锁一下，以防两个线程一起初始化
if (f == nullptr) { // 再次检查，有可能两个线程一起加了锁，但一个已经成功地初始化了
f = new Foo(); // 真的创建对象
}
f_lock.unlock(); // 解锁
}
return f;
}
在现实中，有可能会看到返回的地址是有效的，但这个Foo对象内部的初始化还没有完。这是什么原因呢？
原因是一个线程写f = new Foo()的时候，另一个线程无视锁，进行了一次对f的读取，就是第一个f==NULL。注意到这次读是在f_lock.lock()以外的，它并不受锁的保护。本质上，这次读和另一个线程的f=new Foo()的写不存在happen-before关系，属于data race。这是未定义行为，从什么也不发生到计算机冒烟都是允许的。
解决方法，可以让锁保护整个函数，也可以把f变成atomic变量。但是最简单的办法是利用C++11的static的语义。下面的例子摘自维基百科 http://en.wikipedia.org/wiki/Double-checked_locking
static Foo* instance()
{
static Foo f;
return &f;
}
这是一条镜像帖。来源：北邮人论坛 / cpp / #81455同步于 2014/8/11
该镜像源已超过 30 天没有更新，可能在源站已被删除。
CPP机器人发帖
[多线程毁三观]3.都double check了还是错的。
nuanyangyang
2014/8/11镜像同步20 回复
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9 条回复
【 在 gaoweiwei 的大作中提到: 】
: 返回的地址是有效的，但这个Foo对象内部的初始化还没有完？什么意思？是指真的创建对象的线程在Foo初始化完之前就对f进行了写？
比如这段程序
class Foo {
public:
int x;
public Foo() {
x = 42;
}
};
Foo *f; // 初始化为nullptr
void fun() {
f = new Foo();
}
f = new Foo()这一个表达式涉及3个操作：
1. 分配Foo占的空间
2. 把这个Foo对象的x成员的值赋为42
3. 把这个Foo对象本身的地址赋值给局部变量f。
如果这时候有第二个线程在跑，那么第二个线程有可能观察到这样的结果：
1发生了，即内存已经分配了；
3发生了，即f确实指向这块空间；
但是2往内存里写的42还在另一个cpu的缓存里，还没来得及让第二个线程看到。
于是第二个线程虽然看到了f!=nullptr，但是如果试图查看f->x，看到的可能是垃圾值。
【 在 liupc123123 的大作中提到: 】
: 指令重排？和JAVA中的单例模式的double check差不多吧
嗯。是一回事。选自维基百科，原来的例子是Java的。
跟你上两个帖子的情况类似啊
【 在 nuanyangyang 的大作中提到: 】
: 比如这段程序
: [code=cpp]
: class Foo {
: ...................
这个应该属于re-order的范围：compiler re-ordering 和 OoO execution
compiler re-ordering 还可能造成的一个后果是，两个check都跑到lock外面了，导致多个实例被创建
这也就是所谓的 double-checked locking is broken: http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html
其实吧，真正的原因是对于没有定义完备memory model的语言，multi-threading 是不能通过 library 来实现的。
【 在 iFadeToBlack 的大作中提到: 】
: 这个应该属于re-order的范围：compiler re-ordering 和 OoO execution
: compiler re-ordering 还可能造成的一个后果是，两个check都跑到lock外面了，导致多个实例被创建
: 这也就是所谓的 double-checked locking is broken: http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html
: ...................
就是看了Hans Boehm的论文Threads Cannot be Implemented as a Library才来吐槽的。