c++单例模式

如何实现单例模式:

#include <iostream>   
using namespace std;   
//单例类的C++实现   
class Singleton   
{   
private:   
 Singleton();//注意:构造方法私有   
 virtual ~Singleton();   
 static Singleton* instance;//惟一实例   
 int var;//成员变量(用于测试)   
public:   
 static Singleton* GetInstance();//工厂方法(用来获得实例)   
 int getVar();//获得var的值   
 void setVar(int);//设置var的值   
};   
//构造方法实现   
Singleton::Singleton()   
{   
 this->var = 20;   
 cout<<"Singleton Constructor"<<endl;   
} 
/*
Singleton::~Singleton()   
{   
    delete instance;   
}  
*/
Singleton::~Singleton()
{
 if(instance != NULL)
 {
  delete instance;
 }
}
//初始化静态成员   
//Singleton* Singleton::instance=new Singleton();  
Singleton* Singleton::instance=NULL;
Singleton* Singleton::GetInstance()   
{   
 if(instance == NULL)
 {
  instance = new Singleton();
 }
 return instance;   
}   
//seter && getter含数   
int Singleton::getVar()   
{   
 return this->var;   
}   
void Singleton::setVar(int var)   
{   
 this->var = var;   
}   
//main   
int main(int argc, char* argv[])   
{   
 Singleton *ton1 = Singleton::GetInstance();   
 Singleton *ton2 = Singleton::GetInstance();   
 cout<<"ton1 var = "<<ton1->getVar()<<endl;   
 ton1->setVar(150);  
 cout<<"ton2 var = "<<ton2->getVar()<<endl;   
 return 0;   
}  
以上的代码,是实现单例模式的一个代码,我实在搞不懂,里面到底哪里体现出单例模式来了?

=====为什么叫单例模式======
1、构造方法私有 
那么,就意味着,只能在Singleton的成员函数中,才能调用Singleton的构造函数来创建实例。在Singleton之外,不能创建Singleton对象的实例。
2、代码中,定义了GetInstance方法,只能通过GetInstance方法来获取Singleton对象的实例,单例就是在GetInstance方法中控制的。
首先,Singleton有一个static Singleton* instance;//惟一实例  
Singleton* Singleton::instance=NULL;在这里初始化为NULL。
Singleton* Singleton::GetInstance()   {   
 if(instance == NULL)
 {
  instance = new Singleton();
 }
 return instance;   
}   
上面的函数,就是通过instance来实现单例的。
当第一次调用GetInstance时,instance 为NULL,所以会执行
instance = new Singleton();
把这个新建的实例保存到静态成员instance,并返回这个指针。
第二次到第N次调用GetInstance时,由于instance不为空,所以会直接返回instance 。也就是第一次调用GetInstance创建的那个实例。
所以这样就实现了,单实例。
思就是说,Singleton对象的实例,只会被创建一次,就是说内存中,只存在一个Singleton的实例,就是所谓,单实例。
==========销毁=========
C++中的单例模式 
单例模式很有用,使用单例模式,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,该实例被所有程序模块共享。
但是在程序的开发过程中我们总是遇到一些问题,而这些问题主要集中在单例类的消毁过程中,普通使用的单例模式的类如下:
class Singleton:
{
    // 其它成员
public:
    static Singleton * GetInstance()
    {
        if (m_pInstance == NULL)
            m_pInstance = new Singleton();
        return m_pInstance;
    }
 
private:
    Singleton(){};
    static Singleton * m_pInstance;
}

可是这个类在什么时候调用它的析构函数呢,我们怎么消毁它。提供一个公用的destroy函数来进行它的消毁吗,这很不美观。最后我就在网上找到了如果下的代码处理了这个问题:
class Singleton:
{
    // 其它成员
public:
    static Singleton * GetInstance(){...}
private:
    Singleton(){};
    static Singleton * m_pInstance;
 
    class CGarbo // 它的唯一工作就是在析构函数中删除Singleton的实例
    {
    public:
        ~CGarbo(){
            if (Singleton::m_pInstance)
                delete Singleton::m_pInstance;
        }
    };
 
    static CGarbo Garbo; // 定义一个静态成员,在程序结束时,系统会调用它的析构函数
}
这是非常好的方法,静态成员对象 Garbo 在析构时会自动的消毁单例,我们不用再担心这个问题了。
但是添加一个类的静态对象,总是让人不太满意,所以有人用如下方法来重现实现单例和解决它相应的问题,代码如下:
class Singleton:
{
    // 其它成员
public:
    static Singleton &GetInstance(){
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
 
private:
    Singleton(){};
}
使用局部静态变量,非常强大的方法,完全实现了单例的特性,而且代码量更少,也不用担心单例消毁的问题。
在后期的项目中我全使用了这种方法,可是在项目的开发过程中还是出现了问题,当如下方法使用单例时问题来了,
Singleton singletion = Singleto::GetInstance();
这么做就产生了一个类拷贝的问题,这就为背了单例的特性。
产生这个问题的原因在于,编译器会为类生成一个默认的构造函数,来支持类的拷贝。
最后没有办法,我们要禁止类拷贝和类赋值,禁止程序员用这种方式来使用单例,当时领导的意思是GetInstance()函数返回一个指针而不是返回一个引用,函数代码改为如下:
    static Singleton *GetInstance(){
        static Singleton instance;
        return &instance;
    }


可我总是感觉不好,为什么不让编译器不这么干呢。这时我才想起可以显式的声明类拷贝的构造函数,和重载=操作符,新的单例类如下:


class Singleton:
{
    // 其它成员
public:
    static Singleton &GetInstance(){
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
 private:
    Singleton(){};
    Singleton(const Singleton&);
    Singleton & operate = (const Singleton&);
}
关于Singleton(const Singleton&);和Singleton & operate = (const Singleton&);函数,我们要声明成私用的,并且只声明不实现。这样子后如果用上面的方式来使用单例时,不管是在友元类中还是其它的,编译器都是报错。
不知道这样的单例类是否还会有问题,但在程序中这样子使用已经基本没有问题了。

内容概要:该论文探讨了一种基于粒子群优化(PSO)的STAR-RIS辅助NOMA无线通信网络优化方法。STAR-RIS作为一种新型可重构智能表面,能同时反射和传输信号,与传统仅能反射的RIS不同。结合NOMA技术,STAR-RIS可以提升覆盖范围、用户容量和频谱效率。针对STAR-RIS元素众多导致获取完整信道状态信息(CSI)开销大的问题,作者提出一种在不依赖完整CSI的情况下,联合优化功率分配、基站波束成形以及STAR-RIS的传输和反射波束成形向量的方法,以最大化总可实现速率并确保每个用户的最低速率要求。仿真结果显示,该方案优于STAR-RIS辅助的OMA系统。 适合人群:具备一定无线通信理论基础、对智能反射面技术和非正交多址接入技术感兴趣的科研人员和工程师。 使用场景及目标:①适用于希望深入了解STAR-RIS与NOMA结合的研究者;②为解决无线通信中频谱资源紧张、提高系统性能提供新的思路和技术手段;③帮助理解PSO算法在无线通信优化问题中的应用。 其他说明:文中提供了详细的Python代码实现,涵盖系统参数设置、信道建模、速率计算、目标函数定义、约束条件设定、主优化函数设计及结果可视化等环节,便于读者理解和复现实验结果。此外,文章还对比了PSO与其他优化算法(如DDPG)的区别,强调了PSO在不需要显式CSI估计方面的优势。
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