单例模式（懒汉式，饿汉式，变体）

单例模式，用于确保一个类只有一个实例 ，并提供一个全局访问点以访问该实例。

饿汉式（Eager Initialization）

程序启动时就创建实例

cpp 复制代码

#include <iostream>
class SingletonEager 
{
private:
    static SingletonEager* instance;
    SingletonEager() {} // 私有构造函数

public:
    static SingletonEager* getInstance() {
        return instance;
    }
};

SingletonEager* SingletonEager::instance = new SingletonEager; // 在程序启动时即创建实例

int main() 
{
    SingletonEager* instance1 = SingletonEager::getInstance();
    SingletonEager* instance2 = SingletonEager::getInstance();
    std::cout << (instance1 == instance2) << std::endl;  // 输出 1，两个指针变量的内容相同
    return 0;
}

懒汉式（Lazy Initialization）

延迟初始化，即在第一次访问时才创建实例。

缺点：不是线程安全的 。因为它没有考虑多线程同时访问的情况。如果多个线程同时调用 getInstance() 方法，并且在 instance 还没有被初始化之前，它们可能会同时进入条件 if (!instance) 中，导致多次创建实例，这违反了单例模式的要求。

c 复制代码

#include <iostream>

class SingletonLazy 
{
private:
    static SingletonLazy* instance;
    SingletonLazy() {} // 私有构造函数

public:
    static SingletonLazy* getInstance() 
    {
        if (!instance) {
            instance = new SingletonLazy;
        }
        return instance;
    }
};

SingletonLazy* SingletonLazy::instance = nullptr;

int main() {
    SingletonLazy* instance1 = SingletonLazy::getInstance();
    SingletonLazy* instance2 = SingletonLazy::getInstance();
    std::cout << (instance1 == instance2) << std::endl; // 输出 1，两个指针变量的内容相同
    return 0;
}

想要解决线程安全问题，需要做互斥操作，使用作用域互斥锁即可

复制代码

class SingletonLazyThreadSafe {
private:
    static SingletonLazyThreadSafe* instance;
    static std::mutex mutex;
    SingletonLazyThreadSafe() {} // 私有构造函数

public:
    static SingletonLazyThreadSafe* getInstance() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
        if (!instance) {
            instance = new SingletonLazyThreadSafe;
        }
        return instance;
    }
};

变体

这种方式非常简洁，并且是线程安全的

c 复制代码

#include <iostream>

class SingletonLazy 
{
private:
    SingletonLazy() {} // 私有构造函数

public:
    static SingletonLazy* getInstance() 
    {
    	static SingletonLazy instance;

        return instance;
    }
};

SingletonLazy* SingletonLazy::instance = nullptr;

int main() 
{
    SingletonLazy* instance1 = SingletonLazy::getInstance();
    SingletonLazy* instance2 = SingletonLazy::getInstance();
    std::cout << (instance1 == instance2) << std::endl; // 输出 1，两个指针变量的内容相同
    return 0;
}