C 單例模式詳解

下面是對應的c++單例模式物件推導過程，如果大家有興趣可以慢慢看下去，想直接看結果的請看最後乙個版本的**。

#pragma
#include
class
csingletion
return m_pstaticsingletion;
}//todo 實現功能
void
work()
;private
:csingletion()
;csingletion
(const csingletion &);
csingletion&
operator=(
const csingletion&);
static csingletion* m_pstaticsingletion;};
csingletion* csingletion::m_pstaticsingletion =
nullptr
;//類靜態成員需要外部初始化

缺點：沒有執行緒安全，多執行緒併發同時呼叫getinstance函式，會出現問題。

無法自動析構，會存在記憶體洩漏

#pragma
#include
#include
class
csingletion1
return m_pstaticsingletion;
}//todo 實現功能
void
work()
;private
:static
void
deleteinstance()
}csingletion1()
;csingletion1
(const csingletion1&);
csingletion1&
operator=(
const csingletion1&);
static csingletion1* m_pstaticsingletion;};
csingletion1* csingletion1::m_pstaticsingletion =
nullptr
;//類靜態成員需要外部初始化

解決了自動析構的問題，

還可使用智慧型指標，內部類，區域性靜態例項化物件(而非指標，靜態物件儲存在全域性資料段，系統會自動釋放)來解決自動析構的問題。

#pragma
#include
#include
#include
class
csingletion
return m_pstaticsingletion;
}//todo 實現功能
void
work()
;private
:static
void
deleteinstance()
}csingletion()
;csingletion
(const csingletion&);
csingletion&
operator=(
const csingletion&);
static csingletion* m_pstaticsingletion;
static std::mutex m_mutex;};
csingletion* csingletion::m_pstaticsingletion =
nullptr
;//類靜態成員需要外部初始化
std::mutex csingletion::m_mutex;

新增乙個鎖那麼就可以解決執行緒安全的問題，一般開發都會使用這種方式。

#pragma
#include
#include
#include
class
csingletion4
}return m_pstaticsingletion;
}//todo 實現功能
void
work()
;private
:static
void
deleteinstance()
}csingletion4()
;csingletion4
(const csingletion4&);
csingletion4&
operator=(
const csingletion4&);
static csingletion4* m_pstaticsingletion;
static std::mutex m_mutex;};
csingletion4* csingletion4::m_pstaticsingletion =
nullptr
;//類靜態成員需要外部初始化
std::mutex csingletion4::m_mutex;

所以我們可以將鎖放在if(null == **)的語句的下面，如此，相比較版本三的**，不管m_pstaticsingletion 是否為空，進來就加一次鎖，版本四隻會在m_pstaticsingletion 為空時加鎖，會好很多, 那我們來討論一種情況，當m_pstaticsingletion為空時，兩個執行緒同時呼叫getinstance函式，第乙個執行緒的函式呼叫，已經進入到鎖中了，

這裡說明兩個知識點

m_pstaticsingletion = new csingletion4();這條語句翻譯為彙編指令或者說cpu指令主要分為三個過程，1.分配記憶體，2.呼叫建構函式， 3將記憶體首位址賦給m_pstaticsingletion 。

綜上所述，咱們的不可重入版本4的**還是存在瑕疵，所以引出了版本五，

#pragma
#include
#include
#include
#include
class
csingletion5
}return m_pstaticsingletion;
}//todo 實現功能
void
work()
;private
:static
void
deleteinstance()
}csingletion5()
;csingletion5
(const csingletion5&);
csingletion5&
operator=(
const csingletion5&);
static std::atomic> m_pstaticsingletion;
static std::mutex m_mutex;};
std::atomic> csingletion5::m_pstaticsingletion =
nullptr
;//類靜態成員需要外部初始化
std::mutex csingletion5::m_mutex;

使用c++11提供的原子控制類atomic,加上記憶體屏障，防止cpu指令reorder,這個時候大家可能會覺得這個**過於複雜，有沒有更簡單一點的方法呢，有的看**六

#pragma
//c++ 11 magic static 特性 當變數在初始化的時候，並且同時進入宣告語句是，併發執行緒會阻塞等待初始化結束。
class
csingletion6
//todo 實現功能
void
work()
;private
:csingletion6()
;csingletion6
(const csingletion6&);
csingletion6&
operator=(
const csingletion6&);
};

這個**看起來是非常的清爽了，非常的舒服，但是這個**還是存在一些問題，因為建構函式是私有的·所以會造成無法繼承以及拓展性太差的問題，為了解決這個問題我們提出了**7，

#pragma once
//c++ 11 magic static 特性 當變數在初始化的時候，並且同時進入宣告語句是，併發執行緒會阻塞等待初始化結束。
template
<
typename t>
class
csingletion7
virtual
~csingletion7()
//todo 實現功能
void
work()
;protected
:csingletion7()
;csingletion7
(const csingletion7&);
csingletion7&
operator=(
const csingletion7&);
};class
csingletion8
:public csingletion7
;

大家仔細看這個模板類的**，我們將基類的建構函式可見性修改為protected,目的是為了讓派生類可以訪問到基類的建構函式，而將子類定義為派生類的友元類，是為了在基類中能夠訪問派生類的建構函式，這樣我們在基類中定義了乙個派生類物件，且該物件是唯一的，該物件既可以訪問派生類的所有方法也可以訪問子類的所有方法，至此大功告成。

C 單例模式詳解

C 單例模式詳解

單例模式詳解

單例模式詳解

相關推薦