c++单例模式

最新推荐文章于 2025-05-24 17:24:31 发布
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该博客围绕C++单例模式展开，虽未展示具体内容，但单例模式是C++编程中重要的设计模式，能确保一个类仅有一个实例，并提供全局访问点，在信息技术领域有广泛应用。
c++ 单例模式
weixin_45672157的博客
06-16 1219
单例模式（SingletonPattern）是一种常用的程序设计模式，属于创建型设计模式的一种。它的核心思想在于控制类的实例化过程，确保在任何情况下，对于特定类来说，在整个应用程序中只存在一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。这样做可以确保共享资源的有效管理，减少系统开销，以及在需要全局访问和协调控制时提供便利。唯一性：确保一个类只有一个实例。全局访问点：提供一个全局访问的方法，让其他对象可以轻松地获取到这个唯一的实例。
C++单例模式与多例模式
捕鲸叉的专栏
11-14 1186
懒汉式单例模式：在第一次使用时创建实例，适用于实例创建成本较高的情况，但需要考虑线程安全问题。饿汉式单例模式：在程序启动时创建实例，实现简单，线程安全，但可能会导致资源浪费。多线程安全版单例模式：通过双重检查锁定技术确保在多线程环境下只有一个实例被创建。多例模式通过std::map存储多个实例，每个实例都有一个唯一的标识符（例如名称）。通过这种方式，可以在需要多个唯一实例的情况下使用多例模式，并且可以方便地通过标识符获取实例。
C++单例模式
2401_84068287的博客
05-24 1141
比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。2.但是如果我们单单只创建在类外面的全局对象是无法访问类里面的私有成员的，所以我们要在类里面创建，但是类里面又不能直接创建，因为还没有A这个类呢怎么可以就初始化了呢，所以我们要定义成静态的。3.但是这个类其实是存在线程安全问题的，就是你两个线程同时进来就会创建两个类，所以我们就要给它加一个锁。
【C++】C++ 单例模式总结（5种单例实现方法）
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C++ 单例模式
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C++ 单例模式 一 、单例模式 单例可能是最常用的简单的一种设计模式，实现方法多样，根据不同的需求有不同的写法; 同时单例也有其局限性，因此有很多人是反对使用单例的。本文对C++ 单例的常见写法进行了一个总结, 包括懒汉式、线程安全、单例模板等； 按照从简单到复杂，最终回归简单的的方式循序渐进地介绍，并且对各种实现方法的局限进行了简单的阐述，大量用到了C++ 11的特性如智能指针, magic static，线程锁; 从头到尾理解下来，对于学习和巩固C++语言特性还是很有帮助的。 1、什么是单例 单例 S
C++单例模式详解
weixin_38991876的博客
05-23 2277
C++中的单例模式实现需要考虑线程安全、生命周期管理、可测试性等多方面因素。在C++11及以上版本中，推荐使用局部静态变量的实现方式，它简洁、安全且高效。对于更复杂的需求，可以考虑模板化单例或依赖注入等高级技术。
c++单例模式线程日志类
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在C++编程中，单例模式是一种常用的软件设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在这个特定的场景中，我们讨论的是一个实现了单例模式的日志类，该类专为多线程环境设计，具备日志等级控制、...
C++ 单例模式的几种实现方式研究
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"C++ 单例模式的几种实现方式研究" 单例模式是设计模式中最常应用的一种模式，也是面试官最喜欢的题目。但是，如果没有学过设计模式的人，可能不会想到要去应用单例模式，面对单例模式适用的情况。 单例模式的主要...
C++单例模式应用实例
12-31
本文实例讲述了C++单例模式及其相关应用方法，分享给大家供大家参考。具体方法分析如下： 定义： 一个类有且仅有一个实例，并且提供一个访问它的全局访问点。 要点： 1、类只能有一个实例； 2、必须自行创建此实例；...
C++ 单例模式：资源初始化与资源释放的详细介绍
深耕嵌入式领用多年， 致力于分享嵌入式领域技术!
08-28 1326
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12-07
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基于PID控制器和电流控制器的电池充电比较研究（Matlab代码实现）
12-07
基于PID控制器和电流控制器的电池充电比较研究（Matlab代码实现）内容概要：本文主要围绕《基于PID控制器和电流控制器的电池充电比较研究（Matlab代码实现）》展开，介绍了利用Matlab进行电池充电控制策略的仿真与比较研究。重点对比了PID控制器与电流控制器在电池充电过程中的性能表现，涵盖系统建模、控制算法设计、仿真分析及结果评估等内容，旨在为电池管理系统中的充电控制提供优化方案和技术参考。; 适合人群：具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的电气工程、自动化、能源系统等相关专业的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标：①用于电池管理系统中充电控制策略的设计与优化；②开展PID控制与电流控制在动态响应、稳定性、充电效率等方面的性能对比研究；③支持教学实验、科研仿真及实际工程项目中的控制器选型与验证。; 阅读建议：建议读者结合Matlab代码进行仿真实践，重点关注控制器参数设置、系统响应曲线分析及不同工况下的性能差异，同时可扩展至其他先进控制算法（如模糊控制、自适应控制）的对比研究，以深化对电池充电控制技术的理解与应用。
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### 单例模式的基本概念 单例模式是创建型设计模式的一种，其核心思想是确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。在程序运行期间，单例模式可以保证一个类只有一个实例对象，并提供全局访问接口[^1][^2][^4]。 ### 实现方法 #### 饿汉式 饿汉式在程序开始时就创建实例，线程安全，但可能会造成资源浪费。 ```cpp #include <iostream> class Singleton { public: static Singleton& getInstance() { return instance; } void showMessage() { std::cout << "Hello from Singleton!" << std::endl; } private: Singleton() { std::cout << "Singleton Constructor Called" << std::endl; } // 防止复制 Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; static Singleton instance; }; Singleton Singleton::instance; int main() { Singleton& instance1 = Singleton::getInstance(); Singleton& instance2 = Singleton::getInstance(); instance1.showMessage(); if (&instance1 == &instance2) { std::cout << "Both instances are the same." << std::endl; } return 0; } ``` #### 懒汉式（非线程安全） 懒汉式在第一次使用时才创建实例，但非线程安全。 ```cpp #include <iostream> class Singleton { public: static Singleton* getInstance() { if (instance == nullptr) { instance = new Singleton(); } return instance; } void showMessage() { std::cout << "Hello from Singleton!" << std::endl; } private: Singleton() { std::cout << "Singleton Constructor Called" << std::endl; } // 防止复制 Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; static Singleton* instance; }; Singleton* Singleton::instance = nullptr; int main() { Singleton* instance1 = Singleton::getInstance(); Singleton* instance2 = Singleton::getInstance(); instance1->showMessage(); if (instance1 == instance2) { std::cout << "Both instances are the same." << std::endl; } return 0; } ``` #### 懒汉式（线程安全） 使用互斥锁保证线程安全，但会有一定的性能开销。 ```cpp #include <iostream> #include <mutex> class Singleton { public: static Singleton& getInstance() { std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex); if (instance == nullptr) { instance = new Singleton(); } return *instance; } void showMessage() { std::cout << "Hello from Singleton!" << std::endl; } private: Singleton() { std::cout << "Singleton Constructor Called" << std::endl; } // 防止复制 Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; static Singleton* instance; static std::mutex mutex; }; Singleton* Singleton::instance = nullptr; std::mutex Singleton::mutex; int main() { Singleton& instance1 = Singleton::getInstance(); Singleton& instance2 = Singleton::getInstance(); instance1.showMessage(); if (&instance1 == &instance2) { std::cout << "Both instances are the same." << std::endl; } return 0; } ``` #### 基于局部静态变量（C++11及以上） 简洁、安全且高效，推荐使用。 ```cpp #include <iostream> class Singleton { public: static Singleton& getInstance() { static Singleton instance; return instance; } void showMessage() { std::cout << "Hello from Singleton!" << std::endl; } // 防止复制 Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; private: Singleton() { std::cout << "Singleton Constructor Called" << std::endl; } }; int main() { Singleton& instance1 = Singleton::getInstance(); Singleton& instance2 = Singleton::getInstance(); instance1.showMessage(); if (&instance1 == &instance2) { std::cout << "Both instances are the same." << std::endl; } return 0; } ``` ### 使用场景 - **资源管理**：例如数据库连接池、文件系统操作等，避免多个实例同时操作同一资源导致冲突。 - **配置信息**：如全局的配置文件管理，确保所有模块使用相同的配置信息。 - **日志记录**：保证所有日志信息都记录到同一个日志文件中。 ### 注意事项 - **线程安全**：在多线程环境下，需要确保单例的创建和访问是线程安全的，可采用互斥锁或局部静态变量的方式。 - **生命周期管理**：确保单例对象在整个程序生命周期内的正确性，避免内存泄漏。 - **可测试性**：单例模式可能会影响代码的可测试性，可考虑使用依赖注入等技术来提高可测试性。 - **避免滥用**：单例模式会引入全局状态，过度使用可能导致代码耦合度增加，难以维护和扩展。
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