go语言设计模式之单例模式(字节教育)

单例模式

单例模式,是一种常用的软件设计模式,在他的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例且该是例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。

懒汉模式

懒汉模式是开源项目中使用最多的一种,最大的缺点是分线程安全的。

//懒汉模式
type singleton struct {
}

var instance *singleton

func GerInstance() *singleton {
	if instance == nil {
		instance = &singleton{}
	}
	return instance
}

带锁的单例模式

这里使用了go的sync.Mutex,其工作模式类似于Linux内核的futex对象,具体实现极其简单,性能也有保证初始化是填入的0值将mutex设定在为锁定状态,同时保证时间开销最小,这一特性允许将mutex作为其他对象的子对象使用。

 //带锁的单例模式
type singleton struct {
}
var instance *singleton
var mu sync.Mutex
func GerInstance2() *singleton {
	mu.Lock()
	defer mu.Unlock()
	if instance == nil {
		instance = &singleton{}
	}
	return instance
}

带检查锁的单例模式

//带锁的单例模式
type singleton struct {
}

var instance *singleton
var mu sync.Mutex

func GerInstance() *singleton {
	if instance == nil {
		mu.Lock()
		defer mu.Unlock()
		if instance == nil {
			instance = &singleton{}
		}
	}
	return instance
}

这是一个不错的方法,但是还并不是很完美。因为编译器优化没有检查实例存储状态。如果使用sync.atomic包的话就可以自动帮助我们加载和设置标记。

var initialized uint32

type singleton struct {
}

var instance *singleton
var mu sync.Mutex

func GerInstance() *singleton {

	if atomic.LoadUInt32(&initialized) == 1 {
		return instance
	}

	mu.Lock()
	defer mu.Unlock()
	if initialized == 0 {
		instance = &singleton{}
		atomic.StoreUint32(&initialized,1)
	}

	return instance
}

比较好的一种方式sync.Once

//比较好的一种方式sync.Once
type singleton struct {
}

var instance *singleton
var once sync.Once

func GetInstance() *singleton {
	once.Do(func() {
		instance = &singleton{}
	})
	return instance
}
资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/9e7ef05254f8 行列式是线性代数的核心概念,在求解线性方程组、分析矩阵特性以及几何计算中都极为关键。本教程将讲解如何用C++实现行列式的计算,重点在于如何输出分数形式的结果。 行列式定义如下:对于n阶方阵A=(a_ij),其行列式由主对角线元素的乘积,按行或列的奇偶性赋予正负号后求和得到,记作det(A)如,2×2矩阵的行列式为det(A)=a11×a22-a12×a21,而更高阶矩阵的行列式可通过Laplace展开或Sarrus规则递归计算。 在C++中实现行列式计算时,首先需定义矩阵类或结构体,用二维数组存储矩阵元素,并实现初始化、加法、乘法、转置等操作。为支持分数形式输出,需引入分数类,包含分子和分母两个整数,并提供与整数、浮点数的转换以及加、减、乘、除等运算。C++中可借助std::pair表示分数,或自定义结构体并重载运算符。 计算行列式的函数实现上,3×3及以下矩阵可直接按定义计算,更大矩阵可采用Laplace展开或高斯 - 约旦消元法。Laplace展开是沿某行或列展开,将矩阵分解为多个小矩阵的行列式乘积,再递归计算。在处理分数输出时,需注意避免无限循环和除零错误,如在分数运算前先约简,确保分子分母互质,且所有计算基于整数进行,最后再转为浮点数,以避免浮点数误差。 为提升代码可读性和可维护性,建议采用面向对象编程,将矩阵类和分数类封装,每个类有明确功能和接口,便于后续扩展如矩阵求逆、计算特征值等功能。 总结C++实现行列式计算的关键步骤:一是定义矩阵类和分数类;二是实现矩阵基本操作;三是设计行列式计算函数;四是用分数类处理精确计算;五是编写测试用验证程序正确性。通过这些步骤,可构建一个高效准确的行列式计算程序,支持分数形式计算,为C++编程和线性代数应用奠定基础。
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