单例模式

作为一种常用的软件设计模式，单例模式保证了类在系统中的唯一性，唯一实例通过接口供外界访问，提供了对实例个数的控制并节约了系统资源。从数学的角度而言，若将系统中的同一类归为一个集合，则单例模式即为最多仅有一个元素的集合。

由于单例模式需要保证类实例的唯一性，因此不能提供公共构造函数对类进行实例化操作。将构造函数私有，通过公共接口GetInstancePtr()提供对实例化类的访问，同时需要考虑到多线程场景下的线程安全性。具体代码实现如下：

#ifndef _SINGLETON_H
#define _SINGLETON_H

class Singleton
{
public: 
	static Singleton& GetInstance();
	static Singleton* GetInstancePtr();
	void AutoIncrement();
	int GetIndex();

private:
	Singleton():index(0){}
	virtual ~Singleton();
	static Singleton *instancePtr;
	int index;
};

#endif

#include "Singleton.h"

#define nullptr 0

Singleton* Singleton::instancePtr = nullptr;

Singleton::~Singleton()
{
	if(nullptr != instancePtr)
	{
		instancePtr = nullptr;
	}
}

Singleton& Singleton::GetInstance()
{
	return *GetInstancePtr();
}

Singleton* Singleton::GetInstancePtr()
{
	static Singleton m_instance;
	if(nullptr == instancePtr)
	{
		instancePtr = &m_instance;
	}
	return instancePtr;
}

void Singleton::AutoIncrement()
{
	index++;
}

int Singleton::GetIndex()
{
	return index;
}

以上是采用懒汉模式的的单例模式，当第一次调用这个类的时候将产生这个类的一个实例。与之相对应的还有饿汉模式下的单例，即无论是否调用该类的实例，都将在程序开始运行时产生一个该类的实例，并在以后仅返回该实例。

采用静态初始化的优势在于保障了线程安全性，由于静态实例的初始化发生在主线程进入main()函数之前，同时当主程序退出后将自动进行析构。采用这种方式可以有效避免锁争夺的发生，当对系统性能要求较高时，可采用这种方式。