单例模式的实现方法

 

packagesingleton;

 

/**

 * @author lei

 * 单例模式的五种写法:

 * 1、懒汉

 * 2、恶汉

 * 3、静态内部类

 * 4、枚举

 * 5、双重校验锁

 * 2011-9-6

 */

/**

 *五、 双重校验锁,在当前的内存模型中无效

 */

classLockSingleton{

    privatevolatilestatic LockSingleton singleton;

    privateLockSingleton(){}

     

    //详见:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dcl.html

    publicstaticLockSingleton getInstance(){

        if(singleton==null){

            synchronized(LockSingleton.class){

                if(singleton==null){

                    singleton=newLockSingleton();

                }

            }

        }

        returnsingleton;

    }

     

}

/**

 * 四、枚举,《Effective Java》作者推荐使用的方法,优点:不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象

 */

enumEnumSingleton{

    INSTANCE;

    publicvoiddoSomeThing(){

    }

}

/**

 * 三、静态内部类 优点:加载时不会初始化静态变量INSTANCE,因为没有主动使用,达到Lazy loading

 */

classInternalSingleton{

    privatestaticclass SingletonHolder{

        privatefinalstatic  InternalSingleton INSTANCE=newInternalSingleton();

    }  

    privateInternalSingleton(){}

    publicstaticInternalSingleton getInstance(){

        returnSingletonHolder.INSTANCE;

    }

}

/**

 * 二、恶汉,缺点:没有达到lazy loading的效果

 */

classHungrySingleton{

    privatestaticHungrySingleton singleton=newHungrySingleton();

    privateHungrySingleton(){}

    publicstaticHungrySingleton getInstance(){

        returnsingleton;

    }

}

/**

 * 一、懒汉,常用的写法

 */

classLazySingleton{

    privatestaticLazySingleton singleton;

    privateLazySingleton(){

    }

    publicstaticLazySingleton getInstance(){

        if(singleton==null){

            singleton=newLazySingleton();

        }

        returnsingleton;

    }  

}

### 宏实现单例模式方法 宏是一种在C++中简化代码编写的方式,尤其适用于需要重复实现某些设计模式的场景,例如单例模式。以下是一个使用宏实现单例模式的完整示例。 #### 1. 宏定义 宏定义通过预处理器指令将复杂的代码片段抽象化,从而减少重复代码的编写。以下是一个典型的宏定义[^5]: ```cpp #define MYDECLARESINGLETON(class_name) \ private: \ class_name() {} \ ~class_name() {} \ class_name(const class_name&) = delete; \ class_name& operator=(const class_name&) = delete; \ public: \ static class_name* instance() \ { \ static class_name _instance; \ return &_instance; \ } ``` 此宏定义了类的私有构造函数、析构函数以及拷贝构造函数和赋值运算符,并提供了一个静态方法 `instance()` 用于获取单例对象的指针。 #### 2. 使用宏声明单例类 在头文件中使用宏声明单例类。例如: ```cpp #ifndef MYSINGLETON_H #define MYSINGLETON_H #include "mysingleton_macro.h" // 包含宏定义文件 class MySingleton { MYDECLARESINGLETON(MySingleton) }; #endif // MYSINGLETON_H ``` #### 3. 外部调用 外部可以通过 `instance()` 方法访问单例对象: ```cpp MySingleton* singleton = MySingleton::instance(); ``` #### 4. 线程安全性 上述实现利用了C++11的静态局部变量特性,确保线程安全[^5]。如果目标平台不支持C++11,则需要手动实现线程同步机制,例如使用互斥锁。 #### 5. Qt中的单例实现 在Qt框架中,也可以通过宏或特定工具(如 `Q_GLOBAL_STATIC`)实现单例模式[^4]。以下是一个基于 `Q_GLOBAL_STATIC` 的实现: ```cpp #include <QGlobalStatic> class MySingleton { Q_DISABLE_COPY(MySingleton) public: static MySingleton* instance() { static QGlobalStatic<MySingleton> instance; return instance(); } private: MySingleton() {} }; ``` 此实现同样具有线程安全性,并且避免了手动管理内存的复杂性。 ### 注意事项 尽管宏可以简化单例模式实现,但其使用存在一些隐患,例如命名冲突、调试困难等[^1]。因此,在现代C++开发中,推荐优先使用模板或其他更安全的技术实现单例模式。 ---
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