单例模式详解与实现-优快云博客

本文深入探讨了单例模式的定义、实现方法及其优缺点，包括同步锁、智能指针等不同实现方式，旨在帮助开发者理解并正确使用单例模式。

1.定义：其意图是保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。

具体的例子：购物车；系统的日记输出；

2.实现：

（1）实现一：（只适应与单线程的环境）

class Singleton
{
public:
   static Singleton *GetInstance()
    {
        if(instance==NULL)
        {
            instance=new Singleton;
            return instance;
        }
        return instance;
    }
    static void DeleteInstance()
    {
        if(instance!=NULL)
        {
            delete instance;
            instance=NULL;
        }      
    }
private:
    Singleton()
    {
    }
    static Singleton *instance;
};
Singleton *Singleton::instance=NULL;

（2）实现二：在多线程的情况下，就可能创建多个Singleton实例

加上一个同步锁；

class Singleton
{
public:
    static Singleton *GetInstance()
    {
        Lock();
        if(instance==NULL)
        {
            instance=new Singleton;
            return instance;
        }
        UnLock();
        return instance;
    }  
    static void DeleteInstance()
    {
        if(instance!=NULL)
        {
            delete instance;
            instance=NULL;
        }        
    }
private:
    Singleton()
    {
    }
    static Singleton *instance;
};
Singleton *Singleton::instance=NULL;

缺点：每次通过属性Instance得到一个实例，都会试图加上一个同步锁，而加锁的过程又是一个耗时的操作。

（3）实现三：

要实现的操作只是在实例没有创建之前需要进行加锁操作，以保证只有一个线程能够创建实例。

class Singleton
{
public:
    static Singleton *GetInstance()
    {
        if(instance==NULL)
        {
            Lock();
            if(instance==NULL)
            {                
                instance=new Singleton;
            }
            UnLock();
        }
        return instance;
    }
    static void DeleteInstance()
    {
        if(instance==NULL)
        {
           delete instance;
            instance=NULL;
        }
    }
private:
    static Singleton *instance;
    Singleton()
    {       
    }
};
Singleton Singleton::instance=NULL;

（4）实现四：

实现像智能指针的行为，自动释放内存空间。

class Singleton
{
private:
    Singleton()
    {
    }
    class Test
    {
    public:
        ~Test()
        {
           if(instance!=0)
            {
                cout<<"the descontructor is running"<<endl;
                delete instance;
                instance=0;
            }
        }
    };
    static Test te;
    static Singleton *instance;
public:
    static Singleton *GetInstance()
    {
        return instance;
    }
};
Singleton *Singleton::instance=new Singleton();
Singleton::Test Singleton::te;