一、作用:主要是确保一个类仅有一个实例,并提供一个全局访问点来获取这个实例。常见的有懒汉式和饿汉式。
二、懒汉式(线程不安全):在第一次使用时实例化对象。基本的懒汉式实现并不支持多线程环境,因为在多线程环境下可能会创建多个实例。
cpp
#include <iostream>
class Singleton
{
private:
static Singleton *instance;
Singleton() {} // 构造函数私有
public:
static Singleton *getInstance()
{
if (instance == nullptr)
{
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
// 虚析构函数,用于确保子类能够正确释放资源
virtual ~Singleton()
{
delete instance;
instance = nullptr;
}
Singleton(const Singleton &) = delete;
Singleton &operator=(const Singleton &) = delete;
};
// 静态成员变量需要在类外初始化
Singleton *Singleton::instance = nullptr;
int main()
{
Singleton *s1 = Singleton::getInstance();
Singleton *s2 = Singleton::getInstance();
// s1和s2指向同一个实例
std::cout << ((s1 == s2) ? "Same instance" : "Different instance") << std::endl;
return 0;
}
三、饿汉式:在程序启动时即创建实例,因此不存在多线程访问时创建多个实例的问题。
cpp
#include <iostream>
class Singleton
{
private:
static Singleton instance;
Singleton() {} // 构造函数私有
public:
static Singleton &getInstance()
{
return instance;
}
// 虚析构函数,用于确保子类能够正确释放资源
virtual ~Singleton()
{
}
Singleton(const Singleton &) = delete;
Singleton &operator=(const Singleton &) = delete;
};
// 静态成员变量需要在类外初始化
Singleton Singleton::instance;
int main()
{
Singleton &s1 = Singleton::getInstance();
Singleton &s2 = Singleton::getInstance();
// s1和s2引用同一个实例
std::cout << ((&s1 == &s2) ? "Same instance" : "Different instance") << std::endl;
return 0;
}
饿汉式单例模式由于其实现简单且线程安全(实例在程序启动时被创建),是实际应用中较为常见的选择。