C++单例模式跨DLL调用问题梳理

吾当每日三饮五升2025-01-08 2:08

问题案例：

假设有这样一个单例模式的代码

cpp 复制代码

//test.h header
class Test
{
public:
	static Test &instance() 
	{
		static Test ins;
		return ins;
	}
	void foo();
};

void testFoo();

cpp 复制代码

//test.cpp source
#include "test.h"

void Test::foo()
{
	printf("%p\n", this);
}
void Bar()
{
	Test::instance().foo();
}

接下来分别调用它们

cpp 复制代码

#include "test.h"

int main()
{
	Bar();
	Test::instance().foo();
	return 0;
}

运行后得到结果

cpp 复制代码

>./main
>00007ff8c63a8110
>00007ff664923100

居然得到了不一样的地址，说明这种方法实现单例会发生意料之外的问题。

通过网上检索后终于知道：由于static变量是单个编译单元的变量，当dll代码中的头文件定义static变量时并且main函数调用时，ins变量实际已经被认为是两个静态变量了（个人猜想：编译器为了区分变量，可能会隐式添加后缀用于区分），因此在main中调用Test::instance().foo()时，实际是在第一次构造属于主程序单元内的ins静态变量。

解决办法

1.将instance实现方法写到cpp中

将static变量的定义写到cpp中，则不会在dll中编译时标记ins为静态变量，确保了其唯一性。

cpp 复制代码

//test.cpp source
#include "test.h"

Test &Test::instance()
{
	static Test ins;
	return ins;
}

2.手写一个管理类

在某乎看到大佬写的，其原理是将所有获取单例的方法集合在一起，但需要注意它不满足支持热卸载的动态库，因为是管理的指针

https://github.com/KondeU/GlobalSingleton/tree/master