这才是现代C++单例模式简单又安全的写法

秒速五厘米 2022-12-04 07:57 133阅读 0赞

## 前言 ##

说到单例模式，很多人可能都已经很熟悉了，这也是面试常问的一个问题。对于单线程而言，单例的实现非常简单，而要写出一个线程安全的单例模式，曾经有很多种写法。有兴趣的可以参考这篇文章《[单例模式很简单？你真的能写对吗][Link 1]》

## 简单实现 ##

该文章中也提到，由于C++11及以后的版本中，默认静态变量初始化是线程安全的。

> The initialization of such a variable is defined to occur the first time control passes through its declaration; for multiple threads calling the function, this means there’s the potential for a race condition to define first.

写法如下:

class Singleton{
    public:
        static Singleton& getInstance(){
            static Singleton m_instance;  //局部静态变量
            return m_instance;
        }
        Singleton(const Singleton& other) = delete;
        Singleton& operator=(const Singleton& other) = delete;
    protected:
        Singleton() = default;
        ~Singleton() = default;
    };

这里需要注意将其他构造函数设置为delete。避免对象被再次构造或者拷贝。

这种单例被称为Meyers’ Singleton。

## 通用化 ##

当然为了避免给每个对象都单独写个单例，也可以利用模板。

template<typename T>
    class Singleton
    {
    public:
        static T& getInstance() {
            static T t;
            return t;
        }
        
        Singleton(const Singleton&) = delete; 
        Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; 
    protected:
        Singleton() = default;
        ~Singleton() = default;
    };

## 示例 ##

举个简单的例子来看下吧：

//来源：公众号编程珠玑
    //作者：守望先生
    #include<iostream>
    template<typename T>
    class Singleton
    {
    public:
        static T& getInstance() {
            static T t;
            return t;
        }
        
        Singleton(const Singleton&) = delete; 
        Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; 
    protected:
        Singleton() = default;
        ~Singleton() = default;
    };
    class Test:public Singleton<Test>
    {
    public:
        void myprint()
        {
            std::cout<<"test Singleton"<<std::endl;
        }
    };
    int main()
    {
        Test::getInstance().myprint();
        return 0;
    }

编译运行：

$ g++ -o test test.cc -std=c++11
    $ ./test
    test Singleton

## 另一种用法 ##

当然你也可以像下面这样使用：

class Test
    {
    public:
        void myprint()
        {
            std::cout<<"test Singleton"<<std::endl;
        }
    };
    int main()
    {
        Singleton<Test>::getInstance().myprint();
        return 0;
    }

[Link 1]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2OTA3NTk3Ng==&mid=2649285320&idx=1&sn=96bd11cf524606f2bbb09ae1cf5df3ca&chksm=f2f991afc58e18b93e37c0a45a81cd47a7440cac2a43cab7aabf6b8525c72fcd4c9d4b3eaba8&scene=21#wechat_redirect