C++ 单例模式

最新推荐文章于 2025-05-23 19:33:43 发布

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本文介绍了两种不同的C++单例模式实现方法。第一种使用互斥锁确保线程安全，涉及自定义互斥类、单例类声明及其实现，并通过多线程测试验证正确性。第二种方法在静态成员初始化时创建单例对象，简化了获取实例的过程。

C++单例模式实现之一

C++单例模式实现之一

单例模式的实现有多种，其他实现可参考相关书箱或网络上的文章。

方式一

含四个文件，mymutex.h singleton.h singleton.cpp main.cpp

mymutex.h文件

#ifndef _MY_MUTEX_H_
#define _MY_MUTEX_H_
#include <pthread.h>

class MyMutex
{
public:
    MyMutex()
    {
        pthread_mutex_init(&mutex, 0);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }
    ~MyMutex()
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
        pthread_mutex_destroy(&mutex);
    }
private:
    pthread_mutex_t mutex;
};
#endif  // _MY_MUTEX_H_

singleton.h文件，此例中仅将构造函数设置为私有。

#ifndef _MY_SINGLETON_H_
#define _MY_SINGLETON_H_

class Singleton
{
public:
    static Singleton * instance();
    void foo(const char * str);
private:
    Singleton() {}
private:
    static Singleton * obj;
};

#endif  // _MY_SINGLETON_H_

singleton.cpp文件

#include <iostream>
#include "singleton.h"
#include "mymutex.h"

Singleton * Singleton::obj = 0;
Singleton * Singleton::instance()
{
    if (0 == obj)
    {
        MyMutex mutex;
        if (0 == obj)
        {
            obj = new Singleton;
        }
    }
    return obj;
}

void Singleton::foo(const char * str)
{
    if (0 != str)
    {
        std::cout << str << std::endl;
    }
}

方式二

含三个文件 singleton.h(内容同方式一) singleton.cpp main.cpp

singleton.cpp文件

#include <iostream>
#include "singleton.h"

Singleton * Singleton::obj = new Singleton;

Singleton * Singleton::instance()
{
    return obj;
}

void Singleton::foo(const char * str)
{
    if (0 != str)
    {
        std::cout << str << std::endl;
    }
}

测试

main.cpp 测试文件

#include <pthread.h>
#include "singleton.h"

void * thread(void * arg)
{
    Singleton::instance()->foo((char *)arg);
}

int main()
{
    int cnt = 3;
    pthread_t tid1, tid2, tid3;
    while (cnt--)
    {
        pthread_create(&tid1, 0, thread, (void *)"thread 1 ...");
        pthread_create(&tid2, 0, thread, (void *)"thread 2 ...");
        pthread_create(&tid3, 0, thread, (void *)"thread 3 ...");
        pthread_join(tid1, 0);
        pthread_join(tid2, 0);
        pthread_join(tid3, 0);
    }

    return 0;
}