單例類模板

對於單例模式，我們都已經很熟悉了，這裡我們來親手製作一個單例類模板：

• 目標：某些類在整個系統生命期中最多隻能有一個物件存在（Single Instance）
• 要控制類的物件數目，必須對外隱藏建構函式
• 思路：
  
  • 將建構函式的訪問屬性設定為private
  • 定義instance並初始化為NULL
  • 當需要使用物件時，訪問instance的值
    
    • 空值：建立物件，並用instance標記
    • 非空值：返回instance標記的物件

程式碼為下：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std
 
;

class SObject
{
    //定一個指標
    static SObject* c_instance;
    SObject(const SObject&);
    SObject& operator= (const SObject&);

    SObject()
    {
    }
public:
    static SObject* GetInstance();

    void print()
    {
        cout << "this = " << this << endl;
    }
};

//初始化指標
 

SObject* SObject::c_instance = NULL;
//初始化的時候判斷這個指標是否指空
SObject* SObject::GetInstance()
{
    if( c_instance == NULL )
    {
        c_instance = new SObject();
    }

    return c_instance;
}

int main()
{
    SObject* s = SObject::GetInstance();
    SObject* s1 = SObject::GetInstance();
    SObject* s2 = SObject::GetInstance();

    s->print();
    s1->print();
    s2->print();

    return
 
 0;
}

執行結果為：

this = 0x7ff9a2c02680
this = 0x7ff9a2c02680
this = 0x7ff9a2c02680

雖然實現了需求，但是也存在了幾個問題：

• 需要使用單例模式時：
  
  • 必須定義靜態成員變數 c_instance
  • 必須定義靜態成員函式GetInstance( )
• 解決方案
  
  • 將單例模式相關的程式碼抽取出來，開發單例類模組。當需要單例類時，直接使用單例類模板。

再來寫一個示例：

Singleton.h類

#ifndef _SINGLETON_H_
#define _SINGLETON_H_

template
< typename T >
class Singleton
{
    static T* c_instance;
public:
    static T* GetInstance();
};

template
< typename T >
T* Singleton<T>::c_instance = NULL;

template
< typename T >
T* Singleton<T>::GetInstance()
{
    if( c_instance == NULL )
    {
        c_instance = new T();
    }

    return c_instance;
}

#endif

呼叫類：

#include <iostream>
#include <string>
#include "Singleton.h"

using namespace std;

class SObject
{
    //使用友元
    friend class Singleton<SObject>;    // 當前類需要使用單例模式

    SObject(const SObject&);
    SObject& operator= (const SObject&);

    SObject()
    {
    }
public:

    void print()
    {
        cout << "this = " << this << endl;
    }
};

int main()
{
    SObject* s = Singleton<SObject>::GetInstance();
    SObject* s1 = Singleton<SObject>::GetInstance();
    SObject* s2 = Singleton<SObject>::GetInstance();

    s->print();
    s1->print();
    s2->print();

    return 0;
}

執行結果為：

this = 0x7fc241402680
this = 0x7fc241402680
this = 0x7fc241402680