C++ 單例模式

    單例模式是最常用的設計模式之一，對單例的理解：一個類有且只有一個對象（只能實例化一次，不能進行拷貝，賦值），並提供一個全局訪問接口。例如windows中的任務管理器，打印機管理程序等。

現在就單例模式的幾種實現方式進行比較：

1、最常見的單例寫法

         使用static私有 變量，並提供一個靜態方法作為單例的接口。讓構造成為私有的，即該對象不能通過類外進行實例化。

   
   
   
           

    
    
    
            
class Singleton
    
    
    
            
{
    
    
    
            
public:
    
    
    
            
 void myInfo();
    
    
    
            
 static Singleton * getInstance();
    
    
    
            
private:
    
    
    
            
    Singleton();
    
    
    
            
 ~Singleton();
    
    
    
            
 static Singleton * m_sglton ;//（此處也可直接寫為靜態變量）
    
    
    
            
};
    
    
    
            
Singleton* Singleton:: m_sglton = NULL;//初始化在主線程之前
    
    
    
            
Singleton *Singleton::getInstance()
    
    
    
            
{
    
    
    
            
 if(m_sglton == NULL)
    
    
    
            
 {
    
    
    
            
 m_sglton = new Singleton; 
    
    
    
            
 }
    
    
    
            
 return sglton;（返回對象）
    
    
    
            
}
   
   
   
           

         優點：簡單易於理解，缺點容易忘記釋放內存。

2、靜態局部變量的寫法

•     返回了靜態局部對象的指針

       不用擔心內存釋放的問題，

   
   
   
           

    
    
    
            
class Singleton
    
    
    
            
{
    
    
    
            
public:
    
    
    
            
 void myInfo();
    
    
    
            
 static Singleton * getInstance();
    
    
    
            
private
    
    
    
            
     Singleton();
    
    
    
            
 ~Singleton();
    
    
    
            
:
    
    
    
            
};
    
    
    
            
Singleton *Singleton::getInstance()
    
    
    
            
{
    
    
    
            
 static Singleton siglton;
    
    
    
            
 return &siglton;
    
    
    
            
}
   
   
   
           

•   返回靜態局對象的引用，由於擔心發生該對象的拷貝，將其拷貝構造和賦值構造改為私有函數。
  

   
   
   
           

    
    
    
            
class Singleton
    
    
    
            
{
    
    
    
            
public:
    
    
    
            
 void myInfo();
    
    
    
            
 static Singleton &getInstance();
    
    
    
            
private:
    
    
    
            
    Singleton();
    
    
    
            
 ~Singleton();
    
    
    
            
 Singleton(const Singleton &);
    
    
    
            
 Singleton &operator =(const Singleton &);
    
    
    
            

    
    
    
            
};
    
    
    
            

    
    
    
            
Singleton &Singleton::getInstance()
    
    
    
            
{
    
    
    
            
 static Singleton siglton;
    
    
    
            
 return siglton;
    
    
    
            
}
   
   
   
           

   Singleton test = Singleton::geInstance();這種情況出現時，編譯報錯。

線程安全問題:

        當使用靜態局部變量，在多線程時，會出現線程安全問題，即線程重入。而靜態成員變量的寫法因為在main函數執行之前就已經進行了初始化，所以不必考慮線程安全問題。

• 對靜態局部變量采取線程安全的寫法（加鎖）

class Singleton
{
public:
    void myInfo();
    static Singleton &getInstance();
private:
  Singleton();
    ~Singleton();
    Singleton(const Singleton &);
    Singleton &operator =(const Singleton &);
};

Singleton &Singleton::getInstance()
{
   Lock();
   static Singleton siglton;
   UnLock();
   return siglton;
}

發現問題

         細心的讀者可能發現了一個問題，我在使用單例模式的時候，在其靜態成員函數中實例化了一個對象，該對象的私有構造函數得到執行（非靜態成員函數執行）。這與靜態函數不能調用類的非靜態成員規則矛盾嗎？

        下一篇《 靜態成員函數與 私有構造函數與》將會對這塊內容進行探索！

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