单例模式——C++

本文介绍了单例模式的概念,强调了构造函数、拷贝构造函数和赋值构造函数应设为私有以确保只有一个实例。讨论了在多线程环境下如何通过加锁实现线程安全的单例模式,以防止并发创建多个对象。

单例模式,顾名思义,就是我声明一个类,这个类只能有一个对象,也叫单体类。

一般常用的做法是将这个类的 构造函数 设置为私有方法,不对外可见,然后提供一个类的静态方法进行构造对象。

同时,一般还会将 拷贝构造函数,赋值构造函数 同样声明为不可见。可使用宏:DECLARE_UNCOPYABLE();

因为一个类,会自动添加如下的默认函数:

默认构造函数

默认析构函数

默认拷贝构造函数

默认赋值函数

对于单体类而言,构造函数,拷贝构造函数,赋值函数都应该是对外不可见的。

如下:

class Singleton {

public:

        ~Singleton () ;

        static Singleton* Instance () ;

private:

        Singleton () {} ;

        DECLARE_UNCOPYABLE(Singleton) ;

        static Singleton* m_instance ;

}

Singleton* Singleton::Instance () {

        if ( m_instance == NULL ) {

            m_intance = new Singleton();

            return m_intance ;

        } else {

            return m_intance;

        }

}

以上方式的instance方法是非线程安全的,如果出现多个线程同时调用时,有可能会出现两个或多个线程同时进入if条件判断逻辑,这样就都会通过而创建出多个对象的情况,所以需要加锁进行线程同步。

class Singleton {

public:

        ~Singleton () ;

        static Singleton* Instance () ;

private:

        Singleton () {} ;

        DECLARE_UNCOPYABLE(Singleton) ;

        static Singleton* m_instance ;

        static Mutex m_lock ;

}

Singleton* Singleton::Instance () {

    if ( m_instance == NULL ) {

        //进行加锁,但是如果直接加锁,就会导致每次进入instance方法都会加锁,对效率影响较大,所以需要在加锁之前再进行一次if条件的判断,如果为NULL才进入加锁逻辑

        ScopedLock<Mutex> Locker(m_lock) ;

        if ( m_instance == NULL ) {

            m_intance = new Singleton();

            return m_intance ;

        } 

}else {

            return m_intance;

        }

}

注意:类的静态方法中,只能使用静态变量。

到这一步就是安全的了。

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