C++ 单例模式

最新推荐文章于 2020-03-06 09:17:40 发布

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本文介绍了C++中实现单例模式的两种方法。第一种通过堆内存分配并利用栈空间的Garbo变量确保正确析构；第二种则直接在栈空间分配内存，函数结束时自动释放。讨论了静态成员变量、全局变量、局部变量的生命周期和构造析构过程。

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一、整体代码

01.cpp

#include <iostream>
using namespace std;
class Singleton
{
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
        if (instacne_ == NULL)
        {
            instacne_ = new Singleton;
        }
        return instacne_;
    }
    ~Singleton()
    {
        cout<<"~Singleton ..."<<endl;
    }
    //static void Free()
    //{
    //    if (instacne_ != NULL)
    //    {
    //        delete instacne_;
    //    }
    //}
    class Garbo
    {
    public:
	Garbo(){
		cout<<"Garbo Construct"<<endl;
	}
        ~Garbo()
        {
            cout<<"Garbo Destroy"<<endl;
            if (Singleton::instacne_ != NULL)
            {
                delete instacne_;
            }
        }
    };
private:
    Singleton(const Singleton& other);
    Singleton& operator=(const Singleton& other);
    Singleton()
    {
        cout<<"Singleton ..."<<endl;
    }
    static Singleton* instacne_;//静态方法只能调用静态成员
    static Garbo garbo_;    // 利用对象的确定性析构，类被加载就调用了构造函数，结束后调用析构函数
};
Singleton::Garbo Singleton::garbo_;//调用了构造函数，初始化
Singleton* Singleton::instacne_;//初始化默认为NULL
int main(void)
{
    //Singleton s1;
    //Singleton s2;
    cout << ".................."<<endl;
    Singleton* s1 = Singleton::GetInstance();
    Singleton* s2 = Singleton::GetInstance();
    //Singleton s3(*s1);        // 调用拷贝构造函数
    return 0;
}

结果如下：

02.cpp

#include <iostream>
using namespace std;
class Singleton
{
public:
    static Singleton& GetInstance()
    {
        static Singleton instance;//直到main函数退出，才析构。其实的时候只要调用这个函数，只有在第一次时候初始化，其他时候只是取得原来的对象，所以保持单例
        return instance;
    }
    ~Singleton()
    {
        cout<<"~Singleton ..."<<endl;
    }
private:
    Singleton(const Singleton& other);
    Singleton& operator=(const Singleton& other);
    Singleton()
    {
        cout<<"Singleton ..."<<endl;
    }
};
int main(void)
{
    Singleton& s1 = Singleton::GetInstance();
    Singleton& s2 = Singleton::GetInstance();
    return 0;
}

二、解释

第一种方式是在堆空间分配了内存，所以又创建了在栈空间建立了了一个Garbo变量，利用它的确定析构性来释放刚才在堆空间占用的内存。

静态成员变量会有默认值，例如Singleton* Singleton::instacne_;//初始化默认为NULL

如果静态成员变量是对象，那么就调用构造函数，先于main函数。再main函数结束后才会调用析构函数。全局变量类似。例如Singleton::Garbo Singleton::garbo_;//调用了构造函数，初始化

局部成员变量没有默认值（随机数)，例如int a; cout << a <<endl;结果为一个随机数。

如果局部成员变量是对象，那么就会调用构造函数，作用域结束后析构。

第二种方式直接在栈空间分配了内存，函数结束后自动释放。