存在生命周期超出main函数的后台线程时magic static单例改进方案可行性问询

通常来说magic static单例实现方案的工程效果相当好，示例代码如下：

T& instance() {
    static T inst;
    return inst;
}

该方案可在首次调用时线程安全地创建T类型实例，实例会一直存活到程序退出流程结束。但如果该单例是全局日志对象，且存在生命周期长于main函数的后台线程时，该方案会出现失效问题。目前仅能找到关于该问题的零散提及，暂无公开的系统性解决方案讨论，涉及的核心规则维度包括：

• 可移植C++单例场景下，静态存储期对象的析构时机边界
• 静态对象析构执行顺序与线程退出时序的潜在冲突

针对该问题，有开发者提出了如下候选实现方案：

/*static*/ T& T::instance() {
    static auto inst = std::make_shared<T>();
    static thread_local auto threadInst = inst; // 预期在线程局部变量初始化时持有实例强引用，在静态实例超出作用域前延长其存活周期
    return *threadInst;
}

根据初步推导，只要每个线程都在main函数退出前调用T::instance()，该线程就会正确初始化对应的threadInst，而threadInst作为线程局部存储的智能指针，会持续持有T类型实例的强引用，直到调用线程本身执行结束。

待确认的核心技术问题 #

• 上述推导是否正确？只要每个线程首次调用T::instance()的时机为main函数启动后、main函数结束前，上述方案是否就可以完全规避未定义行为（UB）？
• 是否存在方法可以放宽上述时序约束？目前暂未找到可行方案，尤其是常规全局静态对象的析构逻辑，无法直接和其他长生命周期线程做安全通信，难以有序完成对象的资源释放流程。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ben