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设计模式之单例模式
程序喵最近开始系统学习回顾设计模式，希望能把学到的东西分享给大家，今天总结下创建型模式中最经典的单例模式。
什 么 是 单 例 模 式 ？
”这里首先介绍下什么是创建型模式，创建型模式主要解决对象的创建过程，封装对象复杂的创建过程，解耦对象的创建代码和对象的使用代码。
而单例模式指的就是在系统里一个类只能产生一个实例，确保全局唯一。
“
”
#include <iostream>#include <mutex>
class Singleton { public: static Singleton *GetInstance();
void Func() { std::cout << "Singleton Func \n"; }
private: Singleton() {} // 避免外部构造对象，想拿到类的实例只能通过GetInstance() Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
static Singleton *instance_; static std::mutex mutex_;};
Singleton *Singleton::instance_ = nullptr;std::mutex Singleton::mutex_;
Singleton *Singleton::GetInstance() { // double check if (instance_ == nullptr) { // 1 std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); if (instance_ == nullptr) { // 2 instance_ = new Singleton(); } } return instance_;}
int main() { Singleton::GetInstance()->Func(); return 0;}1
为什么需要加锁？加锁的原因很简单，为了确保线程安全。
2
您看过代码可能也有些疑惑，明明加一次锁和第二次的判断就足够了，为什么在加锁之前还需要进行一次判断呢？这里可以考虑只需要在判断指针为空的时候才去加锁，避免每次调用方法时都加锁，可以减少加锁解锁带来的额外开销。
3
这里需要将类的构造函数和拷贝构造函数等设成私有函数，避免外部构造类的实例，防止外部通过new关键字进行实例化。
“ ”
#include <iostream>#include <mutex>
class Singleton { public: static Singleton& GetInstance() { static Singleton instance; return instance; }
void Func() { std::cout << "Singleton Func \n"; }
private: Singleton() {} // 避免外部构造对象，想拿到类的实例只能通过GetInstance() Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};
int main() { Singleton::GetInstance().Func(); return 0;}“ ”
#include <iostream>
class Singleton { public: static Singleton *GetInstance();
void Func() { std::cout << "Singleton Func \n"; }
private: Singleton() {} // 避免外部构造对象，想拿到类的实例只能通过GetInstance() Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
static Singleton *instance_;};
Singleton *Singleton::instance_ = new Singleton();
Singleton *Singleton::GetInstance() { return instance_;}
int main() { Singleton::GetInstance()->Func(); return 0;}“
template <typename T>class SingleTon {public: static T& instance() { std::call_once(once_, &SingleTon::init); return *value_;}
private: SingleTon(); ~SingleTon();
SingleTon(const SingleTon&) = delete; SingleTon& operator=(const SingleTon&) = delete;
static void init() { value_ = new T(); } static T* value_;
static std::once_flag once_;};
总结
类只能有一个实例。 外部用户不能也无法自行对类进行实例化，实例化的操作需要类内部去实现。 整个进程共用一个类的实例，且需要是线程安全的。
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