c++的单例模式

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#c++ #开发语言

单例模式

什么是单例模式

只能创建出一个对象的结构、联合、类叫单例模式。

什么时候需要使用单例模式

1、Windows系统的任务管理器。

2、网络或服务器程序的访问计数器。

3、线程池、数据池，一个程序中只能创建一个线程池或数据池。

单例模式的实现原理

1、把构造函数、拷贝构造设置成私有的，不允许创建类对象。

2、在类中声明+定义一个静态的类对象(饿汉单例) 或类对象指针(懒汉单例)。

3、提供一个静态成员接口，用于获取静态的类对象。

饿汉单例模式

只要程序一运行，就把单例类的类对象创建出来，不管后续是否使用到。

缺点：如果后续程序使用不到单例对象，就造成了资源、时间上的浪费。

优点：线程安全，再多的线程也不可能创建出多个类对象。

懒汉单例

直到调用获取单例类对象的接口才会把对象创建出来。

缺点：如果在多线程情况下，多个线程同时调用对象的获取接口，可能会创建出多个类对象。

优点：如果用不到单例对象就不会真正创建，节约资源和时间。

单例模式的实现原理

1、把构造函数、拷贝构造设置成私有的，不允许创建类对象。

2、在类中声明+定义一个静态的类对象(饿汉单例) 或类对象指针(懒汉单例)。

3、提供一个静态成员接口，用于获取静态的类对象。

练习1：实现饿汉单例模式。

#include <iostream>
using namespace std;

class HungrySingle
{
    // 声明静态对象
    static HungrySingle obj;

    // 把构造和拷贝构造设置为private,可以防止创建类对象
    HungrySingle(void) 
    {
        cout << "创建了类对象" << endl;
    }
    HungrySingle(const HungrySingle& that) {}
public:
    // 只能调用该接口获取静态类对象
    static HungrySingle& getSingleObject(void)
    {
        return obj;
    }
    void show(void)
    {
        cout << this << endl;
    }
};

// 定义静态对象
HungrySingle HungrySingle::obj;

int main(int argc,const char* argv[])
{
    cout << "main run ..." << endl;
    HungrySingle& h1 = HungrySingle::getSingleObject();
    HungrySingle& h2 = HungrySingle::getSingleObject();
    HungrySingle& h3 = HungrySingle::getSingleObject();
    h1.show();
    h2.show();
    h3.show();

    return 0;
}

练习2：实现懒汉单例模式。

#include <iostream>
using namespace std;

class LazySingle
{
    static LazySingle* obj;
    LazySingle(void)
    {
        cout << "创建单例对象" << endl;
    }
    LazySingle(const LazySingle& that)
    {
    }
public:
    static LazySingle* getSingleObject(void)
    {
        if(NULL == obj)
        {
            obj = new LazySingle;
        }
        return obj;
    }
    void show(void)
    {
        cout << this << endl;
    }
};
LazySingle* LazySingle::obj;

int main(int argc,const char* argv[])
{
    cout << "main run ..." << endl;
    LazySingle* l1 = LazySingle::getSingleObject();
    LazySingle* l2 = LazySingle::getSingleObject();
    LazySingle* l3 = LazySingle::getSingleObject();
    l1->show();
    l2->show();
    l3->show();
    return 0;
}