设计模式之单例模式

单例模式(Singleton): 保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局控制点. 比如在加载配置文件时, 可使用该模式。

github源码路径：https://github.com/klc407073648/Still_Believe_

提供了linux下make方式生成可执行文件，希望大家多提些意见，下述说明只写明重要代码，全部代码可以直接下载github。

最基础的实现：

注意单例模式从概念上就是维持一个唯一的实例对象，但是该对象不能直接创建，只能通过静态方法getInstance实现。同时，构造函数要声明为protected 或 private，避免被显示调用。

class Singleton
{
public:
static Singleton* getInstance();
//~Singleton();
protected:
Singleton();//Singleton 不能被实例化，因此将构造函数声明为protected 或 private
private:
static Singleton* _instance;
};
Singleton* Singleton::getInstance()
{
if (_instance == 0)
{
_instance = new Singleton();
}
return _instance;
}
调用方法：
Singleton* sgn = Singleton::getInstance();

考虑到线程安全和内存泄漏，进一步改进：

1.单例模式对象是禁止拷贝构造和赋值的

2.利用智能指针shared_ptr来自动释放申请的内存

3.为了避免多个线程同时调用getInstance函数引起错误，加入互斥锁，确保仅创建一个实例。

class Singleton{
public:
typedef std::shared_ptr<Singleton> Ptr;
Singleton(Singleton&)=delete;//禁止拷贝构造
Singleton& operator=(const Singleton&)=delete;//禁止赋值
static Ptr getInstance();
~Singleton();
private:
Singleton();
private:
static Ptr m_instance_ptr;
static std::mutex m_mutex;
};
Singleton::Ptr Singleton::getInstance()
{
if(m_instance_ptr==nullptr)
{
std::lock_guard<std::mutex> lk(m_mutex);
if(m_instance_ptr == nullptr)
{
m_instance_ptr = std::shared_ptr<Singleton>(new Singleton);
}
}
return m_instance_ptr;
}
调用方法：
Singleton::Ptr m_singleton = Singleton::getInstance();

考虑封装单例智能指针类，通过typedef SingletonPtr<worker> workerPtr;定义一个指向特定对象worker的智能指针workerPtr，然后调用getInstance获取指针对象，进一步调用成员函数myWorkFun：

template<class T, class X = void, int N = 0>
class SingletonPtr
{
public:
/**
* @brief 返回单例智能指针
*/
static std::shared_ptr<T> getInstance()
{
static std::shared_ptr<T> v(new T);
return v;
}
};
class worker
{
public:
worker()
{
cout<<"worker()"<<endl;
}
~worker()
{
cout<<"~worker()"<<endl;
}
void myWorkFun()
{
cout<<"I'm working"<<endl;
}
};
typedef SingletonPtr<worker> workerPtr;
调用方法：
workerPtr::getInstance()->myWorkFun();

执行结果：

[root@192 share_ptr_use]# ./Singleton
worker()
I'm working
~worker()

最后

以上就是无辜世界为你收集整理的设计模式之单例模式的全部内容，希望文章能够帮你解决设计模式之单例模式所遇到的程序开发问题。

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