C++实现设计模式之 —— 单例模式 Singleton

最新推荐文章于 2025-12-31 19:32:08 发布

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本文介绍了一种在C++中实现线程安全单例模式的方法，并通过双重检查锁定技术来提高性能。单例模式是一种创建型设计模式，用于确保某个类只有一个实例存在。

单例模式是最简单的创建型模式，当某个类只需要唯一的一份实例时，使用单例模式可以确保不会创建多余的实例。在C++ 中，单例模式可以避免全局变量的使用。下面是一个典型的线程安全的单例模式

#ifndef Singleton_h__
#define Singleton_h__

#include <mutex> //C++11

class CSingleton
{
public:
	static CSingleton* GetInstance()
	{
		if (m_pInstance == NULL)
		{
			m_lock.lock();
			//double check for better performance
			if (m_pInstance == NULL)
			{
				m_pInstance = new CSingleton();
			}
			m_lock.unlock();
		}
		return m_pInstance;
	}

	static void Destroy()
	{
		m_lock.lock();
		delete m_pInstance;
		m_pInstance = NULL;
		m_lock.unlock();
	}

	void Method()
	{
		//
	}
private:
	CSingleton(){}
	~CSingleton()
	{
		delete m_pInstance;
		m_pInstance = NULL;
	}

	//Disable copy and assign
	CSingleton(const CSingleton& rhs);
	CSingleton& operator = (const CSingleton& rhs);

private:
	static CSingleton*	m_pInstance;
	static std::mutex	m_lock;
};


CSingleton* CSingleton::m_pInstance = NULL;

std::mutex CSingleton::m_lock;

#endif // Singleton_h__

为了确保线程安全，我们需要对创建实例部分进行线程加锁，上述示例代码使用了双重检查的方式，既能够确保线程安全，也避免了由于每次加锁导致的性能消耗。如果使用下面的实现方式：

static CSingleton* GetInstance()
{
	m_lock.lock();
	if (m_pInstance == NULL)
	{
		m_pInstance = new CSingleton();
	}
	m_lock.unlock();
	return m_pInstance;
}

则每次调用GetInstance（）都需要加锁。