C++单例模式

一、两个基本原则

把构造函数、拷贝构造函数、赋值操作符函数设置为私有的，从而阻止用户去实例化一个对象；
提供一个公有的静态方法来访问唯一实例。

二、两种实现方式

懒汉模式：临到要用的时候才去创建实例，用时间换空间。

（1）既然是临到要用的时候才去创建实例，也就是不确定什么时候创建实例，也就是得用new去动态分配内存，那么程序员就不得不去考虑delete的问题了，从什么时候开始不会再用到这个单例了，就去释放掉那块内存，但是万一程序员忘了呢？虽然也有办法来保证那块内存能够被正确的释放掉，比如智能指针或者定义一个内部类，但总归是会麻烦一点。
（2）还有一个问题就是在多线程的情况下，如果不加锁可能会创建出多个对象。加锁的话又有得讨论了，直接加一个锁会影响性能，比方说两个线程都是读操作，还要加锁就影响性能。如果是双检查锁的话，会有一个reorder的问题。

饿汉模式：不管用不用得着，先创建实例再说，用空间换时间。

饿汉模式分成把对象的内存分配在堆区或静态区，还是静态区方便，不用程序员去考虑内存释放。如果是把对象存在静态区，又分成静态成员变量和局部静态变量。我觉得局部静态变量也涉及到多线程可能分配多块内存的问题。所以用静态成员变量似乎简单一些。

三、静态区饿汉一

//MySingleton.h
#ifndef MySingleton_H
#define MySingleton_H

class MySingleton
{
public:
    static MySingleton* getInstance();
private:
    MySingleton();
    MySingleton(const MySingleton& other);
    MySingleton& operator=(const MySingleton& other);
    ~MySingleton();
    //静态数据成员的类型可以就是它所属的类类型，c++ primer第五版271页
    static MySingleton ms_instance;
};

#endif /* MySingleton_H */

//MySingleton.cpp
#include <iostream>
#include "MySingleton.h"

MySingleton MySingleton::ms_instance;

MySingleton::MySingleton()
{
    std::cout << "MySingleton ctor" << std::endl;
    //do init work
}

MySingleton* MySingleton::getInstance()
{
    return (&ms_instance);
}

MySingleton::~MySingleton()
{
    std::cout << "MySingleton dctor" << std::endl;
}

//main.cpp
#include <iostream>
#include "MySingleton.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{
    std::cout << "enter main" << std::endl;
    auto p1 = MySingleton::getInstance();
    auto p2 = MySingleton::getInstance();
    if (p1 == p2)
    {
        std::cout << "p1 == p2" << std::endl;
    }
    return 0;
}

/*输出如下
MySingleton ctor
enter main
p1 == p2
MySingleton dctor
Program ended with exit code: 0
*/

四、静态区饿汉二

//MySingleton.h
#ifndef MySingleton_H
#define MySingleton_H

class MySingleton
{
public:
    static MySingleton* getInstance();
private:
    MySingleton();
    MySingleton(const MySingleton& other);
    MySingleton& operator=(const MySingleton& other);
    ~MySingleton();
};

#endif /* MySingleton_H */

//MySingleton.cpp
#include <iostream>
#include "MySingleton.h"

MySingleton::MySingleton()
{
    std::cout << "MySingleton ctor" << std::endl;
    //do init work
}

MySingleton* MySingleton::getInstance()
{
    static MySingleton instance;
    return (&instance);
}

MySingleton::~MySingleton()
{
    std::cout << "MySingleton dctor" << std::endl;
}

//main.cpp
#include <iostream>
#include "MySingleton.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{
    std::cout << "enter main" << std::endl;
    auto p1 = MySingleton::getInstance();
    auto p2 = MySingleton::getInstance();
    if (p1 == p2)
    {
        std::cout << "p1 == p2" << std::endl;
    }
    return 0;
}

/*输出如下
enter main
MySingleton ctor
p1 == p2
MySingleton dctor
Program ended with exit code: 0
*/

五、堆区饿汉

这篇文章写得很好，我就不去照搬人家的东西了。

//头文件
class MySingleton
{
public:
    static MySingleton* getInstance();
    static void destoryInstance();//记得调用这个释放对象动态分配的内存
private:
    MySingleton();
    MySingleton(const MySingleton& other);
    MySingleton& operator=(const MySingleton& other);
    ~MySingleton();
    static MySingleton* ms_pInstance;
};
//源文件
MySingleton* MySingleton::ms_pInstance = new MySingleton();

MySingleton* MySingleton::getInstance()
{
    return ms_pInstance;
}

void MySingleton::destoryInstance()
{
    delete ms_pInstance;
    ms_pInstance = nullptr;
}

MySingleton::MySingleton()
{
}

MySingleton::~MySingleton()
{
}

六、懒汉

关于加线程锁，百度一下啦。

//MySingleton.h
class MySingleton
{
public:
    static MySingleton * getInstance();
private:
    MySingleton(){}
    static MySingleton * ms_pInstance;
};
//MySingleton.cpp
MySingleton * MySingleton::ms_pInstance = nullptr;
MySingleton * MySingleton::getInstance()
{
    if (nullptr == ms_pInstance)
    {
        ms_pInstance = new MySingleton();
    }
    return ms_pInstance;
}

C++单例模式

一、两个基本原则

二、两种实现方式

三、静态区饿汉一

四、静态区饿汉二

五、堆区饿汉

六、懒汉

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