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C++單體類 || 單例模式 的實現

單件模式是設計模式中最簡單的模式了。

    定義: 確保一個類只有一個例項,並提供一個全域性的訪問點。

  • 把一個類設計成自己管理的一個單獨例項,同時避免其他類再自行生成例項(所以建構函式用protect或privite)
  • 也提供全域性的訪問點。public函式

一、

普通Singleton

#include<iostream>
using namespace std;


class Singleton
{
    public:
        static Singleton* getInstance();


    private:
        static Singleton* instance;
        
        Singleton() 
        {
            cout<<"constructor\n";
            // do something 
        };


        ~Singleton()
        {
            cout<<"destructor\n";
            //do something
        }
};


Singleton* Singleton::instance = NULL;


Singleton* Singleton::getInstance()
{
    if(instance == NULL)
        instance = new Singleton();
    return instance;
}


int main()
{
    cout<<"begin main\n";
    Singleton* instance = Singleton::getInstance();
    cout<<"end main\n";
}

但是這樣建構函式不會自動呼叫,需要使用者這個類的使用者手動delete instance. 這樣是不太好的

這是懶漢式的,在多執行緒的情況下需要同步。也可以寫成餓漢式的,但是c++裡面寫成餓漢式的不太好,如果有多個單例類,而他們是相互引用的,那麼餓漢式就有可能出問題。因為在C++中,這幾個單例類的靜態成員的初始化順序是不確定的。

二、

2B的Singleton

#include<iostream>

using namespace std;


class Singleton
{
    public:
        static Singleton* getInstance();


    private:
        static Singleton* instance;
        
        Singleton() 
        {
            cout<<"constructor\n";
            // do something 
        };


        ~Singleton()
        {
            cout<<"destructor\n";
            //do something
        }


        class Garbo
        {
            public:
                ~Garbo()
                {
                    cout<<"Garbo destructor\n";
                    if(Singleton::instance != NULL)
                        delete Singleton::instance;
                }
        };


        static Garbo garbo;
};


Singleton* Singleton::instance = NULL;
Singleton::Garbo Singleton::garbo;


Singleton* Singleton::getInstance()
{
    if(instance == NULL)
        instance = new Singleton();
    return instance;
}


int main()
{
    cout<<"begin main\n";
    Singleton* instance = Singleton::getInstance();
    cout<<"end main\n";
}

用了一個內部類, Garbo。 由於main結束後,會自動釋放 garbo, 而garbo就會呼叫instance的destructor.

三、

文藝Singleton


#include<iostream>
using namespace std;


class Singleton
{
    public:
        static Singleton* getInstance();


    private:
        static Singleton instance;
        
        Singleton() 
        {
            cout<<"constructor\n";
            // do something 
        };


        ~Singleton()
        {
            cout<<"destructor\n";
            //do something
        }
};


Singleton Singleton::instance;


Singleton* Singleton::getInstance()
{
    return &instance;
}


int main()
{
    cout<<"begin main\n";
    Singleton* instance = Singleton::getInstance();
    cout<<"end main\n";
}

instance在main開始前就已經構造好了,在main結束後會自動釋放。

但是這樣的話,只能是餓漢式的singleton。如果在建構函式中需要申請大量資源,這些資源就一直存在在整個執行階段。而不管這些資源什麼時候需要,什麼時候不許要。


#include<iostream>
using namespace std;


class Singleton
{
    public:
        static Singleton* getInstance();


    private:
        
        Singleton() 
        {
            cout<<"constructor\n";
            // do something 
        };


        ~Singleton()
        {
            cout<<"destructor\n";
            //do something
        }
};


Singleton* Singleton::getInstance()
{
    static Singleton instance;
    return &instance;
}


int main()
{
    cout<<"begin main\n";
    Singleton* instance = Singleton::getInstance();
    cout<<"end main\n";
}

這樣,就可以在需要的時候再構造singleton, 也就是懶漢式的