c++单例模式的一种写法

yayapoi~2024-07-12 16:30

首言

在以前的文章中，我写了一种单例模式。不过那种写法会比较麻烦，要加好几行代码。如今看到了大佬写的新的单例模式，我进行了改进，比较好玩，现在记录下来。

大佬的单例模式

cpp 复制代码

#include <stdexcept>

template <typename T>
class Singleton {
public:
    template<typename... Args>
    static T* Instance( Args&&... args ) {
        if ( m_pInstance == nullptr )
            m_pInstance = new T( std::forward<Args>( args )... );

        return m_pInstance;

    }

    static T* GetInstance( ) {
        if ( m_pInstance == nullptr )
            throw std::logic_error( "the instance is not init, please initialize the instance first" );

        return m_pInstance;
    }

    static void DestroyInstance( ) {
        delete m_pInstance;
        m_pInstance = nullptr;
    }

private:
    static T* m_pInstance;
};

template <class T> T*  Singleton<T>::m_pInstance = nullptr;

cpp 复制代码

#include "Singleton.h"

class Test: public Singleton<Test>
{
public:
    Test(int selfNum):_selfNum(selfNum) {};
    void sayhello(){
    	std::cout<<"hello--"<<_selfNum<<std::endl;
	};
protected:
    int _selfNum = -1;
};

使用时是这样的

cpp 复制代码

	Test one(1);
    Test two(2);
    one.sayhello();
    two.sayhello();
    Singleton<Test>::Instance(3);
    Singleton<Test>::GetInstance()->sayhello();
    Test::Instance(4);
    Test::GetInstance()->sayhello();

打印结果

cpp 复制代码

hello--1
hello--2
hello--3
hello--3

为什么最后两条是一样的数字呢？因为 Test 继承了 Singleton<Test> ，所以最后两种写法是等价的。

这里有一个大问题，假如别人使用这个类，同时忘记需要写成单例模式，就像 Test one(1);一样，那么代码就乱套了，针对这个问题，进行下列改动。

改进后代码

cpp 复制代码

#include "Singleton.h"

class Test: public Singleton<Test>
{
public:
    friend class Singleton;
    
    void sayhello(){
    	std::cout<<"hello--"<<_selfNum<<std::endl;
	};
protected:
    Test(int selfNum):_selfNum(selfNum) {};
    int _selfNum = -1;
};

使用了 friend 关键字，让 Singleton 可以访问 Test 的被保护函数，同时将 Test 的构造函数放入保护段，这样封住了可能出问题的部分。