我可以让 Meyers 单例在分叉的子进程中重新初始化吗？

Question

假设我有一个迈耶斯单身

Data& get() {
  static Data data = initialization_work();
  return data;
}

已在父进程中使用和初始化。然后我 fork(2) 一个子进程，并且在子进程中 data 可能需要不同（即，我希望 initialization_work() 在子进程中第一次调用 get() 时重新运行）。

首先，data 会在分叉的孩子中自动重新初始化吗？我的怀疑是否定的，基于我对 linux 的平庸知识（分叉的子 VA 空间是映射到物理内存写入时复制的父级的副本，所以我假设子进程将看到 data 已经初始化并且不会重做initialization_work()) 和其他几个问题 (C static variables and linux fork, C++ static variable and multiple processes)。

其次，如果data不会默认在child中重新初始化，有没有办法在child第一次调用get()时强制重新初始化？如果没有，我可以尝试找出一些其他模式（我非常感谢任何关于哪种模式可能适合这个用例的建议）。

Answer 1

首先，数据会在分叉的孩子中自动重新初始化吗？我的怀疑是没有

为什么只是怀疑？事实上，什么都不会被初始化。正如@MartinYork 所提到的——你会得到一份原始流程的副本。这就是分叉的魔力——无需初始化世界。父子进程都（几乎）仅根据 fork() 调用的返回值进行不同的操作。

第二，如果默认情况下不会在child中重新初始化数据，有没有办法在child第一次调用get()时强制重新初始化？

这与询问在原始进程中强制重新初始化单例的问题相同。现在，当然有办法……

• 你得到一个对data 的非常量引用，对吧？好吧，您可以destroy it explicitly，然后在该地址上使用placement-new。我……几乎可以肯定这是合法的。

• @BenVoigt 对上述方法的巧妙替代：使用 std::optional<Data> 单例。它仍然是一种单例，但您可以将nullopt 分配给它以进行销毁，然后使用std::optional::emplace 构造一个新的Data。

• 更改类的代码，将data 变量放在更显眼的地方。

• 只需删除单例模式。你不太可能真的需要它。观看：

  Retiring the Singleton Pattern: Concrete Suggestions for What to use Instead
  Peter Muldoon 在 CppCon'20 的演讲。