C++单例模式

定义

  1. 类的实例只有一个

特点

  1. 构造函数私有化,在类内部只调用一次
  2. 拷贝构造函数私有化或者禁用

饿汉单例

  1. 类加载的时候立刻进行实例化
    1. 定义这个单例类的时候,就把这个静态的单例对象创建出来了

example

cpp 复制代码
// 饿汉模式
class TaskQueue
{
public:
    // = delete 代表函数禁用, 也可以将其访问权限设置为私有
    TaskQueue(const TaskQueue& obj) = delete;
    TaskQueue& operator=(const TaskQueue& obj) = delete;
    static TaskQueue* getInstance()
    {
        return m_taskQ;
    }
private:
    TaskQueue() = default;
    static TaskQueue* m_taskQ;
};
// 静态成员初始化放到类外部处理
TaskQueue* TaskQueue::m_taskQ = new TaskQueue;

int main()
{
    TaskQueue* obj = TaskQueue::getInstance();
}

懒汉单例

  1. 类加载的时候不去创建这个唯一的实例,而是在需要使用的时候再进行实例化

example

cpp 复制代码
// 懒汉模式
class TaskQueue
{
public:
    // = delete 代表函数禁用, 也可以将其访问权限设置为私有
    TaskQueue(const TaskQueue& obj) = delete;
    TaskQueue& operator=(const TaskQueue& obj) = delete;
    static TaskQueue* getInstance()
    {
        if(m_taskQ == nullptr)
        {
            m_taskQ = new TaskQueue;
        }
        return m_taskQ;
    }
private:
    TaskQueue() = default;
    static TaskQueue* m_taskQ;
};
TaskQueue* TaskQueue::m_taskQ = nullptr;

缺点

  1. 多线程环境下,可能生成多个单例
    1. 在调用getInstance()函数获取单例对象的时候,如果在单线程情况下是没有什么问题的,如果是多个线程,调用这个函数去访问单例对象就有问题了。假设有三个线程同时执行了getInstance()函数,在这个函数内部每个线程都会new出一个实例对象。此时,这个任务队列类的实例对象不是一个而是3个,很显然这与单例模式的定义是相悖的

解决方案

  1. 加锁
  2. 局部静态变量
cpp 复制代码
class TaskQueue
{
public:
    // = delete 代表函数禁用, 也可以将其访问权限设置为私有
    TaskQueue(const TaskQueue& obj) = delete;
    TaskQueue& operator=(const TaskQueue& obj) = delete;
    static TaskQueue* getInstance()
    {
        static TaskQueue taskQ;
        return &taskQ;
    }
    void print()
    {
        cout << "hello, world!!!" << endl;
    }

private:
    TaskQueue() = default;
};

int main()
{
    TaskQueue* queue = TaskQueue::getInstance();
    queue->print();
    return 0;
}

在程序的第 9、10 行定义了一个静态局部队列对象,并且将这个对象作为了唯一的单例实例。使用这种方式之所以是线程安全的,是因为在C++11标准中有如下规定,并且这个操作是在编译时由编译器保证的:

如果指令逻辑进入一个未被初始化的声明变量,所有并发执行应当等待该变量完成初始化。

PS:局部静态变量

  1. 在函数内部进行初始化,且只在第一次进入函数时执行初始化操作。初始化方式和普通局部变量类似,只是因为它是静态的,后续函数调用时不会再次初始化。

example

相关推荐
界面开发小八哥26 分钟前
「Java EE开发指南」如何用MyEclipse创建一个WEB项目?(三)
java·ide·java-ee·myeclipse
idolyXyz1 小时前
[java: Cleaner]-一文述之
java
一碗谦谦粉1 小时前
Maven 依赖调解的两大原则
java·maven
netyeaxi2 小时前
Java:使用spring-boot + mybatis如何打印SQL日志?
java·spring·mybatis
xiaolang_8616_wjl2 小时前
c++文字游戏_闯关打怪2.0(开源)
开发语言·c++·开源
夜月yeyue2 小时前
设计模式分析
linux·c++·stm32·单片机·嵌入式硬件
收破烂的小熊猫~2 小时前
《Java修仙传:从凡胎到码帝》第四章:设计模式破万法
java·开发语言·设计模式
猴哥源码2 小时前
基于Java+SpringBoot的动物领养平台
java·spring boot
老任与码2 小时前
Spring AI Alibaba(1)——基本使用
java·人工智能·后端·springaialibaba
小兵张健2 小时前
武汉拿下 23k offer 经历
java·面试·ai编程