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C++11单例模式:如何实现只有一个实例的类?
2023-06-26 22:38:45 深夜i     --     --
C++11 单例模式 实现 一个实例

C++11单例模式是一种常用的设计模式,它可以确保一个类只有一个实例,并提供了全局访问该实例的方式。在实际应用中,单例模式被广泛应用于数据库连接、日志管理、线程池等需要全局唯一实例的场景。

实现单例模式的方式有很多种,本文将介绍两种C++11的单例模式实现方法:饿汉模式和懒汉模式。

1.饿汉模式

饿汉模式是指在程序启动时就创建单例对象,因此也被称为静态初始化方式。下面是饿汉模式的示例代码:


class Singleton {

public:

  static Singleton& getInstance()

    static Singleton instance;

    return instance;

  

private:

  Singleton() {}

  Singleton(const Singleton&) = delete;

  Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

};

在上面的示例代码中,getInstance()函数返回一个Singleton对象的引用,并在静态变量instance中创建此对象。由于静态变量的初始化只在程序启动时发生一次,因此在getInstance()函数中每次都将返回同一个对象的引用。

需要注意的是,由于饿汉模式中单例对象是在程序启动时初始化的,因此可能会降低程序启动速度。同时,如果单例对象比较大,或者需要耗费大量时间进行初始化,也会影响程序性能。

2.懒汉模式

懒汉模式是指只有在需要时才创建单例对象,因此也被称为动态初始化方式。下面是懒汉模式的示例代码:


class Singleton {

public:

  static Singleton& getInstance() {

    static Singleton* instance = new Singleton;

    return *instance;

  }

private:

  Singleton() {}

  Singleton(const Singleton&) = delete;

  Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

};

在上面的示例代码中,getInstance()函数返回一个Singleton对象的引用,并在需要时动态创建此对象。由于静态变量的初始化只在getInstance()函数首次调用时发生,因此实现了懒加载效果。

需要注意的是,在多线程场景下使用懒汉模式可能会存在线程安全问题,因为多个线程同时调用getInstance()函数有可能会创建多个Singleton对象。为了解决这个问题,可以引入锁机制实现线程安全的懒汉模式。

总结:

C++11单例模式是一种常用的设计模式,可以确保一个类只有一个实例并提供了全局访问该实例的方式。饿汉模式和懒汉模式是两种常见的单例模式实现方式,需要根据实际情况选择最适合的方法。在使用懒汉模式时需要注意线程安全问题,可以引入锁机制来保证线程安全。

  
  

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