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设计模式：C++ 单例模式

2023-06-29 06:22:38 深夜i -- --

设计模式 C++ 单例模式

设计模式是指在软件设计中经过实践总结出来的一些经验和规范。单例模式是一种常用的设计模式，在C++编程中也有广泛的应用。

单例模式是指在整个程序中只有一个实例，该实例负责创建自己的对象，并且能够被其他对象访问。在C++编程中，实现单例模式需要用到静态变量、静态函数和私有构造函数等技术。

在实现单例模式时，需要定义一个私有静态成员变量和一个私有构造函数。私有静态成员变量用来保存唯一实例的指针，私有构造函数用来防止在外部直接创建对象。此外，还需要定义一个静态的访问函数，它可以访问唯一实例的指针。在访问函数中，需要先判断实例是否已经创建，如果没有创建，则需要先创建实例。

下面是一个简单的C++实现单例模式的示例：


#include <iostream>
class Singleton {
public:
  static Singleton* GetInstance() {
    if (instance_ == nullptr) {
      instance_ = new Singleton();
    }
    return instance_;
  }
  void SayHello()
    std::cout << "Hello
private:
  Singleton() {}
  static Singleton* instance_;
};
Singleton* Singleton::instance_ = nullptr;
int main() {
  Singleton* instance1 = Singleton::GetInstance();
  instance1->SayHello();
  Singleton* instance2 = Singleton::GetInstance();
  instance2->SayHello();
  if(instance1 == instance2)
    std::cout << "instance1 and instance2 are the same object" << std::endl;
  
  return 0;
}

在这个示例中，首先定义了一个Singleton类。该类中有一个静态的GetInstance函数，用来获取唯一实例的指针。如果实例还没有被创建，则需要先创建实例。在类的定义中，还有一个私有的构造函数，防止在外部直接创建对象。最后，在main函数中创建了两个Singleton对象，并判断它们是否是同一个对象。

使用单例模式可以有效地减少内存开销和对象创建的时间，提高系统的性能和响应速度。在C++编程中，单例模式也是一种非常实用的设计模式，被广泛应用于各种程序和系统中。

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