C 設計模式之單例模式

單例模式,故名思義,其意圖是保證乙個類只有乙個例項,並提供乙個訪問它的全域性訪問點,該例項被所有的程式模組共享.在很多地方要用到這種設計模式,如系統的日誌輸出,作業系統的視窗,乙個pc連乙個鍵盤等.

單例模式有許多實現方法.

第一次呼叫該類例項的時候才產生乙個新的該類例項,並在以後僅返回此例項,

需要加鎖，因為可能會有多個執行緒進入判斷例項是否存在的if語句,從而它是非執行緒安全的.使用double-check(即兩次判斷例項是否存在,原因見**注釋.),同時,如果處理大量資料,該鎖成為嚴重的效能瓶頸.

#include
#include
class singleton
; // singleton(const singleton &);
//　singleton& operator = (const singleton &);
public:
static singleton *instantialize();
static singleton *pinstance;
static
std::mutex mut;
};singleton* singleton::pinstance = null; //靜態變數要在類外進行初始化或在類外進行宣告. 
std::mutex singleton::mut; //在類外宣告但不進行初始化.
singleton * singleton::instantialize()
}return pinstance;
}int main(int argc,char *argv)

#include 
#include 
#include
class
singleinside
public:
static singleinside& getinstance()
};int main(int argc,char *argv)

執行結果:

single :0x7ffd1ef69d98 single1

:0x7ffd1ef69da8

從結果可以看出，兩個例項的位址不同此方法每次呼叫getinstance()方法,都會進行例項的拷貝.

即無論是否呼叫該類的例項，在程式開始時就會產生乙個該類的例項，並在以後僅返回此例項。

由靜態初始化例項保證其執行緒安全性，為什麼呢？因為靜態例項初始化在程式開始時進入主函式之前就由主線程以單執行緒方式完成了初始化，不必擔心多執行緒問題。

#include
class singletonstatic
public:
static
const singletonstatic* getinstance()
};const singletonstatic* singletonstatic::m_instance = new singletonstatic;
int main(int argc,char *argv)

執行結果:

p1 :0xf07010

p2:0xf07010

我們知道，程式在結束的時候，系統會自動析構所有的全域性變數。事實上，系統也會析構所有的類的靜態成員變數，就像這些靜態成員也是全域性變數一樣。利用這個特徵，我們可以在單例類中定義乙個這樣的靜態成員變數，而它的唯一工作就是在析構函式中刪除單例類的例項.

#include
#include 
class csingleton
static csingleton* m_pinstance;
static
std::mutex mtx;
class gc}};
static gc gc;
public:
static csingleton *getinstance()
}return m_pinstance;
}};csingleton::gc csingleton::gc;
csingleton* csingleton::m_pinstance = null;
std::mutex csingleton::mtx;
int main(int argc,char *argv)

執行結果:

p1 :0x911010

p2:0x911010

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