C++单例模式-懒汉与饿汉-四种情况

62 阅读 0 评论 41 点赞

我是靠谱客的博主欣慰薯片，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C++单例模式-懒汉与饿汉-四种情况，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

（一）懒汉式
特点：时间换空间
懒汉：故名思义，不到万不得已就不会去实例化对象，在第一次用到类实例的时候才会去实例化对象。
（a）构造函数声明为private或protect防止被外部函数实例化。
（b）内部保存一个private static的指针ptr，保存全局唯一的实例对象。
（c）实例化的动作由一个public的方法代劳，该方法返回单例类唯一的实例对象。
缺点：
该方法不是线程安全的，当两个线程同时首次调用Instance方法，并且同时检测到ptr是NULL值，
则两个线程会同时构造一个实例给ptr。

class Singleton
{
private:
	Singleton(){}
public:
	static Singleton* Instance();//这里是声明，需要在类的外面定义
private:
	static Singleton* ptr; //这里是声明，需要在类的外面定义
};
Singleton* Singleton::ptr = NULL; //这里是定义，分配内存
Singleton* Singleton::Instance()  //这里是定义，分配内存
{
	if (ptr == NULL)
	{
		ptr = new Singleton;
	}
	return ptr;
}

（二）线程安全的懒汉式–加锁

class Singleton
{
private:
	Singleton()
	{
		pthread_mutex_init(&mutex);
	}
public:
	static pthread_mutex_t mutex; //这里是声明，需要在类的外面定义
	static Singleton* Instance(); //这里是声明，需要在类的外面定义
private:
	static Singleton* ptr; //这里是声明，需要在类的外面定义
};
pthread_mutex_t Singleton::mutex; //这里是定义，分配内存
Singleton* Singleton::ptr = NULL; //这里是定义，分配内存
Singleton* Singleton::Instance()  //这里是定义，分配内存
{
	if (ptr == NULL)
	{
		pthread_mutex_lock(&mutex);
		if (ptr == NULL)
		{
			ptr = new Singleton;
		}
		pthread_mutex_unlock(&mutex);
	}
	return ptr;
}

（三）线程安全的懒汉式–内部静态变量
在Instance方法里定义一个静态的实例，可以保证拥有唯一实例，在返回时只需要返回其指针就可以了。
推荐这种实现方法。

class Singleton
{
private:
	Singleton() {}
public:
	static Singleton* Instance(); //这里是声明，需要在类的外面定义
};
Singleton* Singleton::Instance()  //这里是定义，分配内存
{
	static Singleton obj;
	return &obj;
}

（四）饿汉式
特点：空间换时间
饿汉：在单例类定义的时候就进行实例化对象。
（a）构造函数声明为private或protect防止被外部函数实例化。
（b）内部保存一个private static的指针ptr，保存全局唯一的实例对象。
（c）实例化的动作由一个public的方法代劳，该方法返回单例类唯一的实例对象。

class Singleton
{
private:
	Singleton(){}
public:
	static Singleton* Instance(); //这里是声明，需要在类的外面定义
private:
	static Singleton* ptr; //这里是声明，需要在类的外面定义
};
Singleton* Singleton::ptr = new Singleton; //这里是定义，分配内存
Singleton* Singleton::Instance()  //这里是定义，分配内存
{
	return ptr;
}

特点与选择：
在访问量较小时，采用懒汉实现，这是以时间换空间。
在访问量比较大，采用饿汉实现，这是以空间换时间。