C++单例类如何实现多线程安全

在C++中实现多线程安全的单例类通常使用双检锁机制（Double-Checked Locking Pattern）来确保只有一个实例被创建。下面是一个使用双检锁机制实现多线程安全的单例类的示例代码：

#include <iostream>
#include <mutex>

class Singleton {
public:
    static Singleton* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
            if (instance == nullptr) {
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }

private:
    Singleton() {}
    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

    static Singleton* instance;
    static std::mutex mutex;
};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mutex;

int main() {
    Singleton* singleton1 = Singleton::getInstance();
    Singleton* singleton2 = Singleton::getInstance();

    std::cout << "singleton1 address: " << singleton1 << std::endl;
    std::cout << "singleton2 address: " << singleton2 << std::endl;

    return 0;
}

在上面的示例中，getInstance函数使用双检锁机制，在第一次调用时检查instance是否为nullptr，如果是，则使用std::lock_guard<std::mutex>对mutex进行加锁，然后再次检查instance是否为nullptr，如果是，则创建一个新的Singleton实例。这样可以确保在多线程环境下只有一个实例被创建。

需要注意的是，C++11及以上的标准库中提供了std::call_once和std::once_flag可以更方便地实现单例模式，可以参考这篇文章：C++11单例模式的线程安全实现。