单例模式中的懒汉模式和饿汉模式_c++单例模式中饿汉和懒汉的区别-优快云博客

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在阅读《Effective C++》时，接触到了单例模式，而对于其所包含的懒汉模式和饿汉模式，现做如下笔记：

1 单例模式

首先要知道单例模式是什么。单例模式是一种设计模式，就是**保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。**而懒汉模式和饿汉模式的区别则在于，该实例的创建时机不同，见如下。

2 懒汉模式

顾名思义，该模式很“懒”，所以实例要在迫不得已的情况下才被创建，即需要使用到该实例的时候才创建出来。如下有个懒汉的小demo：

class Singleton{
	static Singleton* ins;
    Singleton(){}
    Singleton* getInstance(){
        if (ins == nullptr){
            ins = new Singleton();
        }
        return ins;
    }
};
static Singleton* Singleton::ins = nullptr; // 静态成员变量需要在类外定义

3 饿汉模式

饿汉则是，在第一次定义这个单例类的时候就要进行实例化，这样之后就可以随取随用，看这个demo：

class Singleton{
	static Singleton* ins = new Singleton();
    Singleton(){}
    Singleton* getInstance(){
        return ins;
    }
};

4 懒汉模式和饿汉模式的安全性对比

首先，饿汉模式是具备线程安全性的。这是因为饿汉在线程还没有创建的时候，就已经实例化出来了，所以保证了线程安全性。

而对于懒汉模式，由于是在使用的时候，实例才会被创建出来，所以如果当前环境下有多个线程时，当这些线程需要用到该实例时，就会调用getInstance方法，而这个实例是静态变量，只会存在一个，那么那么多个线程都去创建这个实例的话，就会出现覆盖结果，导致最后return的这个实例不知道是哪个线程创建的。所以为了解决这个问题，就需要用到同步锁，用互斥锁即可解决。在多线程环境下，互斥锁以全局变量或者静态变量定义，这样每个线程都能使用到这个锁。那么懒汉模式的demo可改为如下：

class Singleton{
	static Singleton* ins;
	static pthread_mutex_t mutex;
    Singleton(){}
    Singleton* getInstance(){
        if (ins == nullptr){
            pthread_mutex_lock(&mutex);
            if (ins == nullptr){
                ins = new Singleton();
            }
            pthread_mutex_unlock(&mutex);
        }
        return ins;
    }
};
// 静态成员变量需要类外定义
static Singleton* Singleton::ins = nullptr;
static pthread_mutex_t Singleton::mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; // mutex可以这样初始化

这样，懒汉模式也能保证线程安全了。