单例设计模式

最新推荐文章于 2025-12-26 16:55:48 发布

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本文探讨了如何在C++中通过单例模式确保全局只有一个对象，并提供了线程安全的实现方法，包括使用互斥量和双重检查锁定。同时强调了过度锁住可能带来的效率问题。

在整个项目中，某个特殊的类，只能创建一个对象，多的创建不了。

私有化构造函数，不能直接生成类对象了

class Single {
private:
	static Single* single;
private:
	Single(){} //私有化构造函数
public:
	static Single* GetInstance()
	{
		if (single == NULL) {
			single = new Single();
		}
		return single;
	}
};
Single* Single::single = NULL;
int main() 
{
	Single* My_Instace = Single::GetInstance();
	return 0;
}

仅给外部一个GetInstance的接口，而且无论外部试图创建多少次对象，都返回同一个地址。

如果该单例模式仅用于只读的情况是没有问题的，如果在多线程中调用此接口会出现问题。

using namespace std;
mutex resource_mutex;
class Single {
private:
	static Single* single;
private:
	Single(){} //私有化构造函数
public:
	static Single* GetInstance()
	{
		unique_lock<mutex> myulock(resource_mutex);
		if (single == NULL) {
			single = new Single();
		}
		return single;
	}
};
Single* Single::single = NULL;
void MyThread() {
	Single *My_Instance = Single::GetInstance();
}
int main() 
{
	thread mytobj1(MyThread);
	thread mytobj2(MyThread);
	mytobj1.join();
	mytobj2.join();
	return 0;
}

使用互斥量锁住是线程安全的，但是这么粗暴的锁会降低效率其实只需要双重检查(double check)就行了

public:
	static Single* GetInstance()
	{
		if (single == NULL) {
			unique_lock<mutex> myulock(resource_mutex);
			if (single == NULL) {
				single = new Single();
			}
			return single;
		}
	}
};