std::call_once可安全保证函数在多线程环境下全局只执行一次,需配合std::once_flag使用;flag须为静态或全局,支持带参调用、异常安全及完美转发。

用 std::call_once 可以安全地保证某个函数在多线程环境下**全局只执行一次**,哪怕多个线程同时调用它。核心是配合 std::once_flag 使用,由标准库内部处理同步,无需手动加锁。
基本用法:声明 once_flag + call_once
每个需要“只执行一次”的逻辑,都得配一个独立的 std::once_flag 对象(通常是静态或全局的)。然后把要执行的函数和这个 flag 一起传给 std::call_once:
#include#include std::once_flag init_flag; void do_init() { std::cout << "初始化开始(仅一次)\n"; // 模拟耗时操作,比如加载配置、初始化资源等 } // 在任意线程中调用 void thread_func() { std::call_once(init_flag, do_init); // 后续逻辑... }
支持带参数的可调用对象
std::call_once 能自动转发参数给目标函数(类似 std::thread 构造方式),支持 lambda、函数对象、带参普通函数:
- 用 lambda 捕获局部变量(注意生命周期)
- 传入成员函数需绑定对象,例如
std::call_once(flag, &MyClass::init, &obj) - 参数会被完美转发,支持 move-only 类型(如
std::unique_ptr)
线程安全与异常处理
std::call_once 是异常安全的:
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- 如果被调用函数抛出异常,该次调用视为“未成功”,flag 不置位,其他线程仍可能再次尝试执行
- 只有当函数**无异常返回**,flag 才被标记为“已完成”,后续所有调用直接返回,不执行函数
- 所以初始化函数里要做好异常防护,或确保失败可重试(比如重试机制或日志记录)
常见使用场景
- 单例模式的线程安全懒初始化(替代双重检查锁定)
- 全局资源首次访问时的初始化(如日志系统、网络连接池)
- 模块级 setup 函数,避免重复加载配置或注册回调
基本上就这些 —— 关键是 flag 生命周期要长于所有可能调用它的线程,通常用 static 或全局变量最稳妥。不复杂但容易忽略 flag 的作用域和复用问题。










