C++单例模式

最新推荐文章于 2024-12-18 13:43:02 发布

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本文探讨了C++中实现单例模式的需求，包括确保只有一个实例、隐藏构造函数以及处理线程安全问题。提到通过静态局部变量和模板基类来优化单例模式，同时指出静态变量在静态初始化时的线程安全性。

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单例模式需求

只能有一个实例，需要隐藏构造函数
线程安全性的考虑，即避免出现两个线程竞争而构造出两个实例的情况（这里需要考虑，用锁+double check可以解决，但是加解锁会增加开销，所以解决思路可以是确保只会执行一次初始化->static const or 局部static ）
考虑到代码复用，可以实现为模板基类，以供继承
static变量会在静态初始化时完成，这个时候只可能是单线程的情况

实现

template <typename T>
class Singleton
{
// 之所以设置为protect，是为了子类构造函数调用的情况
protect:
    Singleton() = default;
    Singleton(const Singleton& s) = delete;
    Singleton* operator=(const Singleton& s) = delete;
    virtual ~Singleton() = default;
public:
    static T& getInstance()
    {
        static T* pInstance = new T();
        return *pInstance;
    }
}

//如何使用
//以int类型的单例模式为例
//严格意义上Sint可以存在多个实例，简单修改即可使其只能存在一个实例
class Sint: public Singleton<int>
{
public:
    static void print()
    {
        int &i = getInstance();
        cout << i << endl;
    }

    static void set(int i)
    {
        int &t = getInstance();
        t = i;
    }
}

int main()
{
    Sint s;
    s.set(5);
    s.print();
    return 0;
}