C++笔记之单例模式
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C++笔记之单例模式
前言
当一个类在程序的整个生命周期中，只需要一个实例的时候，就可以考虑把这个类设计成单例的方式，提供出去，让全局访问。一般来说比较 “重” 的一些类会设计成单例，比如像“引擎”， “xx池”，“xx系统”之类的。
实现方式一(推荐)
Singleton.h
#pragma once
class Singleton {
private:
Singleton(/* args */);
Singleton(const Singleton &) = default;
Singleton &operator=(const Singleton &) = default;
public:
~Singleton();
static Singleton &GetInstance();
void doSomething();
};
Singleton.cpp
#include "Singleton.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Singleton::Singleton() { cout << "Singleton constructor!!" << endl; }
Singleton::~Singleton() { cout << "Singleton destructor!!" << endl; }
Singleton& Singleton::GetInstance() {
static Singleton sInstance;
return sInstance;
}
void Singleton::doSomething() { cout << "Singleton::doSomething!!" << endl; }
Main.cpp
#include <iostream>
#include "Singleton.h"
using namespace std;
int main(int argc, char **argv) {
cout << "hello world!" << endl;
Singleton::GetInstance().doSomething();
return 0;
}
执行结果：
hello world! Singleton constructor!! Singleton::doSomething!! Singleton destructor!!
利用局部静态变量特性，线程安全，懒加载
实现方式二
利用智能指针和锁实现的double check单例模式
Singleton.h
#pragma once
#include <mutex>
class Singleton {
private:
Singleton(/* args */);
Singleton(const Singleton &) = default;
Singleton &operator=(const Singleton &) = default;
private:
static std::mutex sMutex;
static std::shared_ptr<Singleton> sInstance;
public:
~Singleton();
static std::shared_ptr<Singleton> GetInstance();
void doSomething();
};
Singleton.cpp
#include "Singleton.h"
#include <iostream>
using namespace std;
std::mutex Singleton::sMutex;
std::shared_ptr<Singleton> Singleton::sInstance = nullptr;
Singleton::Singleton() { cout << "Singleton constructor!!" << endl; }
Singleton::~Singleton() { cout << "Singleton destructor!!" << endl; }
std::shared_ptr<Singleton> Singleton::GetInstance() {
if (sInstance == nullptr) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(sMutex);
if (sInstance == nullptr) {
sInstance = std::make_shared<Singleton>();///注释一
}
}
return sInstance;
}
void Singleton::doSomething() { cout << "Singleton::doSomething!!" << endl; }
这里注意一下，注释一部分的代码，不可以使用std::make_shared<>的方式创建智能指针，会出现下面的错误。
需要改成：
sInstance = std::shared_ptr<Singleton>(new Singleton());
除此之外，这里在选择智能指针的时候，最好选择shared_ptr，而不是unique_ptr，因为unique_ptr 无法进行复制构造和赋值操作，它的拷贝构造函数和赋值构造函数被删除了。
执行结果：
hello world! Singleton constructor!! Singleton::doSomething!! Singleton destructor!!