5. Singleton（單例）

5.1 定義

　　確保一個類只有一個例項，而且自行例項化並向整個系統提供這個例項

5.2 應用

　　單例模式的主要作用是確保一個類只有一個例項存在。單例模式可以用在建立目錄、資料庫連線等需要單執行緒操作的場合，用於實現對系統資源的控制。

5.3 懶漢單例模式

5.3.1 定義

　　第一次引用類時，才進行物件例項化。

5.3.2 c++原始碼例程

　非執行緒安全的懶漢單例模式

 1 class Singleton
 2 {
 3 public:
 4     static Singleton* getInstance();
 5     ~Singleton(){}
 
 6 ​
 7 private:
 8     Singleton(){}                                        //建構函式私有，防止通過拷貝構造，賦值運算例項化物件
 9     Singleton(const Singleton& obj) = delete;            //明確拒絕
10     Singleton& operator=(const Singleton& obj) = delete; //明確拒絕
11 
12     static Singleton* m_pSingleton;
13 };
14 ​
15
 
 Singleton* Singleton::m_pSingleton = NULL;
16 ​
17 Singleton* Singleton::getInstance()
18 {
19     if(m_pSingleton == NULL)
20     {
21         m_pSingleton = new Singleton;
22     }
23     return m_pSingleton;
24 }

執行緒安全的懶漢單例模式

 1 std::mutex mt;
 2 
 3 class Singleton
 4 {
 5 public:
 6     static
 
 Singleton* getInstance();
 7 private:
 8     Singleton(){}                                    //建構函式私有
 9     Singleton(const Singleton&) = delete;            //明確拒絕
10     Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; //明確拒絕
11 
12     static Singleton* m_pSingleton;
13 
14 };
15 Singleton* Singleton::m_pSingleton = NULL;
16 
17 Singleton* Singleton::getInstance()
18 {
19     if(m_pSingleton == NULL)
20     {
21         mt.lock();
22         if(m_pSingleton == NULL)
23         {
24             m_pSingleton = new Singleton();
25         }
26         mt.unlock();
27     }
28     return m_pSingleton;
29 }

5.4 餓漢單例模式

5.4.1 定義

　　類載入時，就進行物件例項化

 1 //餓漢式：執行緒安全，注意一定要在合適的地方去delete它
 2 class Singleton
 3 {
 4 public:
 5     static Singleton* getInstance();
 6 private:
 7     Singleton(){}                                    //建構函式私有
 8     Singleton(const Singleton&) = delete;            //明確拒絕
 9     Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; //明確拒絕
10 ​
11     static Singleton* m_pSingleton;
12 };
13 ​
14 Singleton* Singleton::m_pSingleton = new Singleton();
15 ​
16 Singleton* Singleton::getInstance()
17 {
18     return m_pSingleton;
19 }