单例模式c++-优快云博客

本文详细介绍了单例模式的三种实现方式：懒汉式、饿汉式以及支持多线程的实现。懒汉式在多线程环境下无法正常工作，而饿汉式在类加载时即初始化实例，可能导致内存浪费。线程安全的单例模式则通过加锁确保在多线程环境中的正确性，但可能影响效率。

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单例 Singleton 是设计模式的一种，其特点是只提供唯一一个类的实例,具有全局变量的特点，在任何位置都可以通过接口获取到那个唯一实例。

#ifndef _INSTANCE_H_
#define _INSTANCE_H_
class Instance
{
private:
	Instance(){}
	~Instance(){}
	Instance(const Instance& copy){}
	static Instance* m_pInstance;
public:
	static Instance* getInstance();
};
#endif

。
.cpp文件

#include"Instance.h"
Instance* Instance::m_pInstance=nullptr;
Instance* Instance::getInstance()
{
	if (m_pInstance==nullptr)
	{
		m_pInstance = new Instance;
	}
	return m_pInstance;
}

懒汉模式

只支持单线程的
这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。
这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。

public class Singleton {  
    private static Singleton *instance;  
    private Singleton (){}  
  
    public static Singleton getInstance() {  
    if (instance == null) {  
        instance = new Singleton();  
    }  
    return instance;  
    }  
}

只有支持多线程的

这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。
getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）

public class Singleton {  
    private static Singleton *instance;  
    private Singleton (){}  
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
    if (instance == null) {  
        instance = new Singleton();  
    }  
    return instance;  
    }  
}

饿汉式-》可支持多线程

这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法，但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。

public class Singleton {  
    private static Singleton *instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
    return instance;  
    }  
}