设计模式C++学习笔记之三（Singleton单例模式）

最新推荐文章于 2025-05-26 11:07:14 发布

kriestian

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文章标签：设计模式 c++ null string delete leak

本文深入探讨单例模式的基本概念，并通过C++代码示例展示了如何实现线程安全的单例类。详细解释了类的封装、构造与析构函数、互斥锁的应用以及资源释放机制。

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单例模式看起来也蛮简单的，就是在系统中只允许产生这个类的一个实例，既然这么简单，就直接贴代码了。更详细的内容及说明可以参考原作者博客：cbf4life.cnblogs.com。

3.1.解释
main()，大臣

CEmperor，需要单例的类

说明：很多大臣拜见的皇帝，只有一个。体现在面向对象方面，CEmperor定义一个静态指针，和一个静态函数，私有化构造函数、析构函数、构造函数复制、重载赋值语句。

注意：线程安全，采用互斥体的方式实现。

看代码：

//Emperor.h

#pragma once
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
class CEmperor
{
public:
    static CEmperor * GetInstance();
    static void ReleaseInstance();
    void EmperorInfo(void);
    void SetEmperorTag(string tag);
private:
    CEmperor(void);
    virtual ~CEmperor(void);
    CEmperor(const CEmperor&);
    CEmperor& operator=(const CEmperor&);
    static CEmperor *m_pEmperor;
    static HANDLE m_pMutex;
    string m_EmperorTag;
    class CGarbo
    {
    public:
        CGarbo()
        {
            cout << "Create Garbo" << endl;
        }
        ~CGarbo()
        {
            cout << "Destroy Garbo" << endl;
            if (NULL != m_pEmperor)
            {
                WaitForSingleObject(m_pMutex, INFINITE);
                if (NULL != m_pEmperor)
                {
                    cout << "Remove instance" << endl;
                    delete m_pEmperor;
                    m_pEmperor = NULL;
                }
                ReleaseMutex(m_pMutex);
            }
            if (NULL != m_pMutex)
            {
                cout << "Delete mutex" << endl;
                CloseHandle(m_pMutex);
                m_pMutex = NULL;
            }
        }
    };
    static CGarbo m_Garbo;
};

//Emperor.cpp
#include "StdAfx.h"
#include "Emperor.h"
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
CEmperor* CEmperor::m_pEmperor = NULL;
HANDLE CEmperor::m_pMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
CEmperor::CGarbo CEmperor::m_Garbo;
CEmperor::CEmperor(void)
{
    cout << "Create CEmperor Instance" << endl;
}
CEmperor::~CEmperor(void)
{
    cout << "Destroy CEmperor Instance and release its resource" << endl;
}
void CEmperor::EmperorInfo(void)
{
    char msgBuffer[50] = { 0 };
    sprintf_s(msgBuffer, 50, "皇ê帝?某3某3某3... ...(%s).", m_EmperorTag.c_str());
    string msg(msgBuffer);
    cout << msg.c_str() << endl;
}
CEmperor* CEmperor::GetInstance()
{
    if (NULL == m_pEmperor)
    {
        WaitForSingleObject(m_pMutex, INFINITE);
        if (NULL == m_pEmperor)
            m_pEmperor = new CEmperor();
        ReleaseMutex(m_pMutex);
    }
    return m_pEmperor;
}
void CEmperor::ReleaseInstance()
{
    if (NULL != m_pEmperor)
    {
        WaitForSingleObject(m_pMutex, INFINITE);
        if (NULL != m_pEmperor)
        {
            delete m_pEmperor;
            m_pEmperor = NULL;
        }
        ReleaseMutex(m_pMutex);
    }
}
void CEmperor::SetEmperorTag( string tag )
{
    m_EmperorTag = tag;
}
//Singleton.cpp
#include "stdafx.h"
#include "Emperor.h"
void DoIt()
{    CEmperor *pEmperor1 = CEmperor::GetInstance();
    pEmperor1->SetEmperorTag("95");
    pEmperor1->EmperorInfo();

CEmperor *pEmperor2 = CEmperor::GetInstance();
pEmperor2->EmperorInfo();

CEmperor *pEmperor3 = CEmperor::GetInstance();
pEmperor3->EmperorInfo();

CEmperor *pEmperor4 = pEmperor3;
pEmperor4->EmperorInfo();

    CEmperor *pEmperor5 = NULL;
    pEmperor5 = pEmperor4;
    pEmperor5->EmperorInfo();

    CEmperor::ReleaseInstance();
}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{    DoIt();
    _CrtSetDbgFlag(_CRTDBG_LEAK_CHECK_DF | _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF);
    _CrtDumpMemoryLeaks();
    return 0;
}
单例模式比较简单，但在项目中使用的时候，需要明确只调用CEmperor的GetInstance函数来获取实例。在C#里
有更简单的方法，那就是声明只读的静态变量，比C++简单多了。
但C++更吸引人们去研究，这就是软件研发的乐趣吧。