std::call_once

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定义于头文件 <mutex>
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>(args)... 调用 ​std​::​forward<Callable>(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 flagcall_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。

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。

目录

[编辑] 参数

flag - 对象,对于它只有一个函数得到执行
f - 要调用的可调用 (Callable) 对象
args... - 传递给函数的参数

[编辑] 返回值

(无)

[编辑] 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

[编辑] 注意

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。

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 2442 C++11 在调用前复制并/或移动参数 不进行复制/移动

[编辑] 示例

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
 
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"; // 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:

Simple example: called once
throw: call_once will retry
throw: call_once will retry
Didn't throw, call_once will not attempt again

[编辑] 参阅

(C++11)
确保 call_once 只调用函数一次的帮助对象
(类) [编辑]
call_onceC 文档