我所理解的设计模式(C++实现)——单例模式(Singleton Pattern)

单例模式(Singleton Pattern) 单例模式是一种设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。本文介绍了单例模式的两种实现方式:饿汉模式和懒汉模式。饿汉模式在程序启动时就创建实例,线程安全但可能浪费资源;懒汉模式在首次调用时创建实例,C++11后线程安全且更节省资源。文章详细解析了两种模式的代码实现、核心特点及适用场景,并对比了它们的优缺点。单例模式适用于需要全局唯一对象的场景,如配置管理、线程池等。建议根据实际需求选择实现方式,确保代码效率和安全性。 阅读详情

单例模式,顾名思义,就是只能由一个实例,那么我们就必须保证

  1. 该类不能被复制。
  2. 该类不能被公开的创造。

那么对于C++来说,他的构造函数,拷贝构造函数和他的赋值函数都不能被公开调用。

但对于该私有的构造函数的构造时机上来说也可以分两种情况来构造:

  1.  只有当需要改类的时候去构造(即为懒汉模式)
  2.  在程序开始之前我就先构造好,你到时候直接用就可(即为饿汉模式)

那么我分别来说说这两种模式:

  • 懒汉模式,静态局部变量只会被初始化一次即第一次执行的时候,其生命周期与程序的生命周期是相同的。这个同样适用于多线程的情况。
    class single1
    {
    public:
    	static single1& getInstance()
    	{
    		static single1 instance;
    		return instance;
    	}
    
    	int helloSingle() {return 1;}
    private:
    
    private:
    	single1(){};
    	single1(const single1&);
    	single1& operator=(const single1&);
    
    };

  • 饿汉模式,但是在main函数外面必须先调用其实例的构造,这个是静态实例的初始化,C/C++会保证其在进入main函数之前进行。
    class single2
    {
    public:
    	static single2* getInstance()
    	{
    		return mInstance;
    	}
    
    	int helloSingle() {return 1;}
    
    private:
    	static single2* mInstance;
    
    private:
    	single2(){};
    	single2(const single2&);
    	single2& operator=(const single2&);
    
    };
    single2* single2::mInstance = new single2;


我们运用静态局部变量和静态实例的特性,使得我们的这两种模式都适用于多线程。


LCL_data 原创于youkuaiyun.com[http://blog.youkuaiyun.com/lcl_data/article/details/8709701]

C++单例模式线程安全实现:从原理到Meyers‘ Singleton最佳实践 在C++多线程编程中,设计模式的选择直接影响程序的稳定性和性能。单例模式作为一种创建型模式,其核心目标是确保一个类只有一个实例并提供全局访问点。然而,在多线程环境下,实例的创建过程可能因并发访问而引发线程安全问题,例如多次初始化或返回未完全构造的对象。这涉及到C++内存模型、指令重排序以及编译器的优化行为。理解这些底层原理对于实现线程安全的单例至关重要,它能避免数据竞争、资源浪费乃至程序崩溃,是构建健壮后端服务的基础。C++11标准通过规定静态局部变量的线程安全初始化,为此提供了语言级别的支持。在实际应用场 阅读详情

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