c++单例模式

1.设计模式
设计模式是一套被反复使用，多数人知晓的，经过分类的，代码设计经验的总结。（套路）
设计模式的目的：为了代码可重用性，让代码更容易被他人理解，保证代码的可靠性。设计模式使代码编写真正工程化，设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

2.单例模式
一个类只能创建一个对象，即单例模式，该模式可以保证系统中该类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所以程序模块共享。
比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务器进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

单例模式有两种实现模式：饿汉模式和懒汉模式

饿汉模式
就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。

//饿汉模式
//优点：简单
//缺点：可能会导致进程启动慢，且如果有多个单例
//类对象实例启动顺序不确定
class Singleton{
public:
	static Singleton* GetInstance()
	{
		return &m_instance;
	}
private:
	//构造函数私有
	Singleton(){};

	//c++98 防拷贝
	Singleton(Singleton const&);
	Singleton& operator=(Singleton const&);

	//or
	//c++11
	/*Singleton(Singleton const&) = delete;
	Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;*/

	static Singleton m_instance;
};

Singleton Singleton::m_instance;//在程序入口之前就完成单例对象的初始化

如果这个单例对象在多线程高并发环境下频繁使用，性能要求较高，那么显然使用饿汉模式来避免资源竞争，提供相应速度更好。

懒汉模式
如果单例对象构造释放耗时或者占用很大资源，比如加载插件，初始化连接网络，读取文件等等，而有可能该对象程序运行时不会用到，那么也要在程序一开始进行初始化，就会导致程序启动时非常缓慢，所以这种情况下使用**懒汉模式(延迟加载)**更好。

//懒汉模式
//优点：第一次使用实例对象时，创建对象。进程启动无负载，多个单例实例启动顺序可以自由控制
//缺点：复杂
#include<iostream>
#include<mutex>
#include<thread>
using namespace std;

class Singleton{
public:
	static Singleton* GetInstance()
	{
		//注意这里一定要使用doule—check的方式加锁，才能保证效率和线程的安全
		if (nullptr == m_pInstance)
		{
			m_mtx.lock();
			if (nullptr == m_pInstance)
			{
				m_pInstance = new Singleton();
			}
			m_mtx.unlock();
		}
		return m_pInstance;
	}
	//实现一个内嵌垃圾回收类
	class CGarbo{
	public:
		~CGarbo()
		{
			if (Singleton::m_pInstance)
			{
				delete Singleton::m_pInstance;
			}
		}
	};
	
	//定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象
	static CGarbo Garbo;

private:
	//构造函数私有
	Singleton(){};

	//防拷贝
	Singleton(const Singleton&);
	Singleton& operator=(Singleton const&);

	static Singleton* m_pInstance;//单例对象指针
	static mutex m_mtx; //互斥锁
};

Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr;
Singleton::CGarbo Garbo;
mutex Singleton::m_mtx;