C++设计模式2 单例模式

柔情只为你懂 2022-11-19 01:17 221阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. 概念
 *  2. 为什么使用单例模式
 *  3. 实现单例步骤常用步骤
 *  4. 示例(饿汉式和懒汉式)
 *   *  4.1 单线程模式下的单例模式
     *  4.2 多线程下的单例示例

# 1. 概念 #

单例模式是一种对象创建型模式，使用单例模式，可以保证为一个类只生成唯一的实例对象。  
也就是说，在整个程序空间中，该类只存在一个实例对象。

# 2. 为什么使用单例模式 #

在应用系统开发中，我们常常有以下需求：

1.  在多个线程之间，比如初始化一次socket资源；比如servlet环境，共享同一个资源或者操作同一个对象
2.  在整个程序空间使用全局变量，共享资源
3.  大规模系统中，为了性能的考虑，需要节省对象的创建时间等等。  
    因为Singleton模式可以保证为一个类只生成唯一的实例对象，所以这些情况，Singleton模式就派上用场了。

# 3. 实现单例步骤常用步骤 #

1.  构造函数私有化
2.  提供一个全局的静态方法（全局访问点）
3.  在类中定义一个静态指针，指向本类的变量的静态变量指针

# 4. 示例(饿汉式和懒汉式) #

## 4.1 单线程模式下的单例模式 ##

#include <iostream>
    using namespace std;
    // 控制这个A类对象个数, 系统只有一个对象
    class A{ 
    private:
        A(){ } // 构造函数私有, 这样就不能使用new A来生成对象了, 否则会报错
        // A* a; // 为了防止外部创建A对象, 直接在private创建自己的对象
        // A* getInstace(){return a;}
        // 使用静态成员去调用, 否则因为private构造对象, 调用getInstace会出错的
        static A* a;
    public:
        static A* getInstace(){ return a;} // 这样在主函数中直接使用A::getInstace()拿到对象a
    };
    
    A* A::a = NULL;
    
    // 实现单例的步骤
    // 1. 构造函数私有化
    // 2. 增加静态私有的当前类的静态指针
    // 3. 提供静态的对外接口
    
    // 懒汉模式的单例模式
    class Singleton_lazy{ 
    private:
        static Singleton_lazy* pSingleton;
        Singleton_lazy(){ cout<< "我是懒汉构造的..."<<endl;}
        static Singleton_lazy* getInstace(){ 
            if(pSingleton == NULL){   // 只有第一次调用的时候, 才会new一个对象出来
                pSingleton = new Singleton_lazy();
            }
            cout<<"懒汉式返回一个单例"<<endl;
            return pSingleton;
        }
    };
    Singleton_lazy* Singleton_lazy::pSingleton = NULL; // 类外初始化
    
    // 饿汉式的单例模式
    class Singleton_hungry{ 
    private:
        Singleton_hungry(){ cout<< "我是饿汉构造的..."<<endl;}
        static Singleton_hungry* pSingleton;
        static Singleton_hungry* getInstace(){ 
            cout<<"饿汉式返回一个单例"<<endl;
            return pSingleton;
        }
    };
    Singleton_hungry* Singleton_hungry::pSingleton = new Singleton_hungry; // 初始化的时候就创建了 
    
    int main(int argc, char const *argv[])
    { 
        // A* a = new A; // 这是错误的
        A* a = A::getInstace();
    
        cout<<"hello"<<endl;
        return 0;
    }

## 4.2 多线程下的单例示例 ##