【C++】设计模式全解析——单例模式（code c++）

---

单例模式

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

• 主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
• 何时使用：想控制实例数目，节省系统资源的时候。
• 如何解决：判断系统是否已存在单例，如果有则返回，没有则创建。
• 关键代码：默认构造私有，拷贝构造私有（注意 delete）。

单例的实现主要有两种：懒汉式和饿汉式

• 懒汉：故名思义，不到万不得已就不会去实例化类，也就是说在第一次用到类实例的时候才会去实例化，所以上边的经典方法被归为懒汉实现。
• 饿汉：饿了肯定要饥不择食。所以在单例类定义的时候就进行实例化。

特点与选择：

• 在访问量较小时，采用懒汉实现。实现复杂，要保证线程安全。这是以时间换空间 。
• 由于要进行线程同步，所以在访问量比较大，或者访问的线程比较多时，采用饿汉实现，可以实现更好的性能。这是以空间换时间。

程序代码

懒汉式实现：加 lock，线程安全 code c++

#include 
#include 
using namespace std;

class SingleInstance {
     
public :
    static SingleInstance *getInstance() {
      // 类方法, 1可访问类私有成员, 2不依赖对象
        if (single == nullptr) {
      // 线程安全下的效率 
            unique_lock<mutex> lock(Instance_mutex); // 多线程, 线程安全
            if (single == nullptr) {
     
                single = new SingleInstance();
            }
        }
        return single;
    }
private:
    SingleInstance(); // 构造函数私有化
    SingleInstance(const SingleInstance &) = delete; // 拷贝构造删除
    static SingleInstance *single;
    static mutex Instance_mutex;
};

SingleInstance *SingleInstance::single = nullptr; // 懒汉模式 加锁线程安全
mutex SingleInstance::Instance_mutex;

int main() {
      // 单例模式使用场景, 资源控制
    SingleInstance *s1 = SingleInstance::getInstance();
    return 0;
}

饿汉式实现：线程安全 code c++

#include 
using namespace std;

class SingleInstance {
     
public :
    static SingleInstance *getInstance() {
      // 类方法, 1可访问类私有成员, 2不依赖对象
        return single;
    }
private:
    SingleInstance(); // 构造函数私有化
    SingleInstance(const SingleInstance &) = delete; // 拷贝构造删除
    static SingleInstance *single;
};

SingleInstance *SingleInstance::single = nwe SingleInstance(); // 饿汉模式 直接返回 single 即线程安全 

int main() {
      // 单例模式使用场景, 资源控制
    SingleInstance *s1 = SingleInstance::getInstance();
    return 0;
}

---

结论

代码示例，有问题留言。

---