C++：设计模式-单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是一种设计模式，确保一个类只有一个实例，并且提供全局访问点。实现单例模式的关键是防止类被多次实例化，且能够保证实例的唯一性。常见的实现手法包括懒汉式、饿汉式、线程安全的懒汉式等。

1. 饿汉式（Eager Initialization）

饿汉式单例在程序启动时就创建实例，并且保证只有一个实例。适用于单例实例比较简单、没有资源消耗问题的情况。

class Singleton {
   
public:
    // 提供静态的访问方式
    static Singleton& getInstance() {
   
        return instance;  // 直接返回静态实例
    }

private:
    Singleton() {
   }  // 构造函数私有化，防止外部创建实例
    ~Singleton() {
   }

    Singleton(const Singleton&) = delete;  // 禁止拷贝构造函数
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;  // 禁止赋值

    static Singleton instance;  // 静态实例，程序启动时创建
};

// 静态实例必须定义在类外
Singleton Singleton::instance;

注意：
Singleton Singleton::instance;应在类的实现文件（.cpp 文件）中定义。如果静态成员变量的定义（如 Singleton Singleton::instance;）也放在头文件中，由于头文件可能被多个源文件包含，就会导致多重定义错误。

优点：

• 简单直接，保证了类的实例唯一。
• 实例在程序启动时就被创建，不会受到多线程的影响。

缺点：

• 无法延迟实例化。即使单例没有被使用，实例也会在程序启动时创建，可能会浪费资源。

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在饿汉式单例中，实例在程序启动时就被创建，因此你无需显式地调用 getInstance() 来创建对象。它是静态的，并且一开始就存在。你只能通过 getInstance() 方法来访问该实例。

以下是如何在代码中调用饿汉式单例的示例：

完整代码示例

#include <iostream>
using namespace std;

class Singleton {
   
public:
    // 提供静态的访问方式
    static Singleton& getInstance() {
   
        return instance;  // 直接返回静态实例
    }

    void showMessage() {
   
        cout << "Singleton instance is working!" << endl;
    }

private:
    Si