设计模式之单例模式

最新推荐文章于 2024-10-23 22:17:36 发布

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本文深入探讨设计模式中的单例模式，解析其实现原理及应用，包括不考虑线程安全的基本单例类，以及懒汉模式和饿汉模式下的线程安全实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

设计模式

设计模式代表了最佳实践，是软件开发过程中面临一般问题的解决方法
设计模式是一套被反复使用，经过分类，代码设计的经验总结

单例模式

单例类保证全局只有一个唯一实例对象
单例类提供获取这个唯一实例的接口

不考虑线程安全的一个单例类

#include"stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;

class Singleton 
{
  public:
    //获取唯一对象实例的接口函数
    static  Singleton* GetInstance()
    {
      if(_sInstance==NULL)
      {
        _sInstance=new Singleton;
      }
      return _sInstance;
    }
  protected:
    Singleton()
      :_data(0)
    {}
    //防拷贝
    Singleton(Singleton&);
    Singleton&operator=(Singleton&);
    static Singleton* _sInstance;
    int _data;
};

懒汉模式

#include"stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;

//线程安全版本
//1.懒汉模式

class Singleton 
{
  public:
    //获取唯一对象实例的接口函数
    static  Singleton* GetInstance()
    {
      lock();
      if(_sInstance==NULL)
      {
        _sInstance=new Singleton;
      }
      unlock();
      return _sInstance;
    }
  protected:
    Singleton()
      :_data(0)
    {}
    //防拷贝
    Singleton(Singleton&);
    Singleton&operator=(Singleton&);
    static Singleton* _sInstance;
    int _data;
};

Singletion* Singleton::_sInstance=NULL;

双重检查版本更加高效

#include"stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<mutex>
using namespace std;

//线程安全版本
//1.懒汉模式

class Singleton 
{
  public:
    //获取唯一对象实例的接口函数
    static  Singleton* GetInstance()
      if(_sInstance==NULL)
      {
        //lock();
        //_mtx.lock();
        lock_guard<mutex> lock(_mtx);
        if(_sInstance==NULL)
        {
          _sInstance=new Singleton;
        }
        //unlock();
        //_mtx.unlock();
        return _sInstance;
      }
}
protected:
Singleton()
  :_data(0)
{}
//防拷贝
Singleton(Singleton&);
Singleton&operator=(Singleton&);
static Singleton* _sInstance;
static mutex _mtx;
int _data;

};
mutex Singletion::_mtx;
Singletion* Singleton::_sInstance=NULL;

饿汉模式

#include"stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<mutex>
using namespace std;

//线程安全版本
//1.饿汉模式

class Singleton 
{
  public:
    //获取唯一对象实例的接口函数
    static  Singleton* GetInstance()
    {
    assert(_sInstance);
    return _sInstance;
    }
      if(_sInstance==NULL)
      {
        if(_sInstance==NULL)
        {
          _sInstance=new Singleton;
        }
        return _sInstance;
      }
}
protected:
Singleton()
  :_data(0)
{}
//防拷贝
Singleton(Singleton&);
Singleton&operator=(Singleton&);
static Singleton* _sInstance;
int _data;

};
Singletion* Singleton::_sInstance=new Sigleton();


#include"stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<mutex>
using namespace std;

//线程安全版本
//1.饿汉模式

class Singleton 
{
  public:
    //获取唯一对象实例的接口函数
    static  Singleton* GetInstance()
    {
    static Singleton tmp;
    return &tmp;
    }
      if(_sInstance==NULL)
      {
        if(_sInstance==NULL)
        {
          _sInstance=new Singleton;
        }
        return _sInstance;
      }
}
protected:
Singleton()
  :_data(0)
{}
//防拷贝
Singleton(Singleton&);
Singleton&operator=(Singleton&);
int _data;

};
Singletion* Singleton::_sInstance=new Sigleton();