Base——Singleton类

最新推荐文章于 2024-09-16 07:01:54 发布
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这篇博客详细介绍了C++中Singleton类的实现，包括使用pthread_once保证线程安全的instance()函数，以及利用atexit()注册析构函数，确保单例在程序退出时正确销毁。同时，文章给出了测试用例Singleton_test.cc的运行结果，展示了多线程环境下单例对象的正确访问和共享。

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1.一个公有函数instance（），其余为私有

在这里插入图片描述

  • pthread_once（）：
int pthread_once(pthread_once_t *once_control,
           		 void (*init_routine)(void));
           		 
保证init_routine指向的函数只执行一次
  • init（）函数定义如下：

在这里插入图片描述

  • atexit（）：
int atexit(void (*function)(void));

the given function to be called at normal process termination
  • destroy（）函数定义如下：
    在这里插入图片描述

typedef定义了一个char数组，数组的大小根据 T 类型是否是完整类型来定。
若不是完整类型，则数组大小为-1，在编译阶段报错。
不完整类型举例：
在这里插入图片描述

2.测试用例 Singleton_test.cc

  • 运行结果：
    在这里插入图片描述
    各个线程都可以访问到这个单例对象，当一个对象对其进行修改后，其它线程也能得知。
    参考代码
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### C# 中类的对象概念 在 C# 编程语言中，**类（Class）** 是一种用户定义的数据类型，它封装了数据和操作这些数据的方法。而 **对象（Object）** 则是类的一个具体实例[^1]。 #### 定义类 类是一种抽象的概念，用于描述一组具有相同属性和行为的事物。以下是定义一个简单类的示例： ```csharp public class Car { // 字段：存储状态 public string Color; public int Speed; // 方法：表示行为 public void Accelerate() { Speed += 10; } } ``` 在这个例子中，`Car` 类有两个字段 `Color` 和 `Speed` 表示汽车的颜色和速度，还有一个方法 `Accelerate()` 来增加汽车的速度[^2]。 #### 创建对象 要使用类的功能，需要创建该类的具体实例——即对象。这可以通过 `new` 关键字实现。例如： ```csharp // 使用 new 运算符创建 Car 的实例 Car myCar = new Car(); // 设置对象的状态 myCar.Color = "Red"; myCar.Speed = 0; // 调用对象的行为 myCar.Accelerate(); Console.WriteLine($"The car's speed is now {myCar.Speed}."); ``` 上述代码片段展示了如何通过 `new` 运算符实例化一个 `Car` 对象，并设置其颜色和调用加速方法。 #### 继承与多态 C# 支持继承机制，子类可以从父类继承属性和方法并对其进行扩展或覆盖。这种特性增强了程序的可重用性和灵活性[^5]。例如： ```csharp public class ElectricCar : Car { public double BatteryLevel; public void ChargeBattery(double amount) { BatteryLevel += amount; } // 覆盖父类方法 public override void Accelerate() { base.Accelerate(); Console.WriteLine("Electric motor engaged!"); } } // 实例化 ElectricCar 并测试功能 ElectricCar tesla = new ElectricCar(); tesla.ChargeBattery(50); tesla.Accelerate(); ``` 在此示例中，`ElectricCar` 继承自 `Car`，增加了电池充电功能，并修改了加速逻辑。 #### 单例模式 有时希望某个类在整个应用程序生命周期中只有一个全局共享的实例，这时可以采用单例设计模式[^4]。下面是一个通用的单例基类实现： ```csharp using System; public class Singleton<T> where T : new() { private static T _instance; public static T Instance { get { if (_instance == null) _instance = new T(); return _instance; } } } // 测试单例模式 class Program { static void Main(string[] args) { var instance1 = Singleton<Logger>.Instance; var instance2 = Singleton<Logger>.Instance; Console.WriteLine(instance1 == instance2); // 输出 True } } public class Logger { /* ... */ } ``` 此代码确保无论何时请求 `Singleton<Logger>` 的实例，始终返回相同的对象引用。 --- ### 总结 C# 中的类是对现实世界实体的一种建模方式，而对象则是基于此类模型构建的实际个体。通过组合、继承以及高级的设计模式（如单例），开发者能够高效地管理复杂系统的结构和交互[^1].
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