C++单态类声明

  在诸多面试过程中，单态类是非常常见的一个问题。所谓单态类即仅能定义一个对象的类，其遵循设计模式中的单态模式。实际上，单态类在Java中是非常常见的，以下为C++单态类声明，其中NULL为空指针宏定义。

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1. class Singleton  
2. {  
3. public:  
4.     static Singleton* GetInstance(void);  
5.   
6. protected:  
7.     Singleton(){}  
8.   
9. private:  
10.     static Singleton *m_pInstance;  
11. };  
12.   
13. Singleton* Singleton::m_pInstance = NULL;  
14.   
15. Singleton* Singleton::GetInstance(void)  
16. {  
17.     if (NULL == m_pInstance)  
18.     {  
19.         return new Singleton();  
20.     }   
21.   
22.     return m_pInstance;  
23. }  

        如果足够细心，便可以发现上述单态类的奇特之处：没有析构函数！在实际生成实例的函数GetInstance()中使用new操作符分配的内存，但却没有对应的析构函数释放该内存。如此，是否存在内存泄露的隐患呢？针对此问题，以下简单分析下。

        尽管C++中仍然保留了C语言中的诸如全局变量（或称全局对象）的很多特性，然而从面向对象角度来看，C++是不鼓励使用全局对象的。鉴于此，单态类很多时候是替代C语言中的全局变量的，遵循设计模式中的单态模式。单态类之所以仅允许用户创建一个实例，本质在于使用了静态成员变量，而其性质是全局的。全局对象在程序运行期间都不会被销毁，而当程序运行结束时全局对象中涉及的内存会被自动回收，此时已经无所谓内存泄露了。因此，上述单态类声明中没有声明析构函数以释放内存。

        从实际产品开发尤其是嵌入式产品开发角度，上述单态类是存在隐患的，即使用new分配内存。嵌入式产品的内存一般都是极为珍贵的，其不能保证使用new每次都能申请到内存。鉴于此，嵌入式产品中使用单态类时，一般会先定义一个较大的全局静态数组，然后在GetInstance()函数中使用placement new操作符在指定的全局静态数组中申请内存段，以保证安全性。此时，delete操作一般是无意义的。

        本文所述仅为最简单的单态类声明，而产品开发中的需求并非如此简单，可能还涉及一些资源的释放或继承等需求，不在本文论述范畴，不再赘述。