设计模式-单件模式

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

面向对象很好的解决了抽象问题，但必不可少的要付出一定的代价。
在软件系统中，经常有一些特殊的类，必须保证他们在系统中质询才一个实例，才能保证他们逻辑的正确性以及良好的效率。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、Singleton

• 构造函数必须是私有的，不能不写，C++会默认生成public的构造函数和拷贝构造函数；
• 默认关闭赋值操作、拷贝构造和右值；
• public里面声明静态指针和静态函数方法，返回这个类唯一实例指针；

class Singleton
{
private:
    Singleton();
    Singleton(const Singleton &other)=delete;
    Singleton &operator=(const Singleton &other) = delete;
    Singleton(Singleton &&other) = delete;
    Singleton &operator=(Singleton &&other) = delete;
    ~Singleton();

public:
    static Singleton *getInstance();
    static Singleton *m_instance;
}

// 初始化指针为nullptr
Singleton *Singleton::m_instance = nullptr;

// 线程非安全版本, 多线程可能会创建两个以上实例
Singleton *Singleton::getInstance()
{
    if (m_instance == nullptr)
    {
        m_instance = new Singleton();
    }
    return m_instance;
}

// 线程安全版本, 但锁的代价过高
Singleton *Singleton::getInstance()
{
    Lock lock;
    if (m_instance == nullptr)
    {
        m_instance = new Singleton();
    }
    return m_instance;
}

// 双检查锁， 但由于内存读写recorder不安全
Singleton *Singleton::getInstance()
{
    if (m_instance == nullptr)
    {
        Lock lock;
        if (m_instance == nullptr)
        {
            m_instance = new Singleton();
        }
    }

    return m_instance;
}

// C++ 11版本之后的跨平台实现 （volatile）
std::atomic<Singleton *> Singleton::m_instance;
std::mutex Singleton::m_mutex;
Singleton *Singleton::getInstance()
{
    Singleton *instance = m_instance.load(std::memory_order_relaxed);
    std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire); // 获取内存defence， 保证CPU没有reorder优化
    if (instance == nullptr)
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
        instance = m_instance.load(std::memory_order_relaxed);
        if (instance == nullptr)
        {
            instance = new Singleton();
            m_instance.store(instance, std::memory_order_release); //释放内存defence
        }
    }
    return instance;
}