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如何在C++11中正确调用单例模式

2023-06-29 20:15:06 深夜i 24 0

C++11 单例模式正确调用实例化线程安全

单例设计模式是一种常用的设计模式，它允许仅存在一个类的实例，并提供一种全局访问它的方法。在C++11中，有几种方法可以正确地实现单例模式。

首先，C++11引入了线程安全的局部静态变量。这种方法保证了单例对象在并发环境下的线程安全性，防止出现竞态条件。可以通过在一个函数内使用局部静态变量来实现单例模式。该函数返回一个指针，指向一个已经存在的唯一对象（在第一次访问函数时初始化）。以下是一个示例：

class Singleton {
private:
  Singleton() {}
  Singleton(const Singleton&);
  Singleton& operator=(const Singleton&);
public:
  static Singleton* getInstance()
    static Singleton instance;
    return &instance;
  
};

第二种方法是在程序启动时创建单例实例并在整个程序生命周期内维护该实例。这种方法需要使用全局静态变量来保存单例对象。以下是一个示例：

class Singleton {
private:
  Singleton() {}
  Singleton(const Singleton&);
  Singleton& operator=(const Singleton&);
  static Singleton* instance;
public:
  static Singleton* getInstance()
    return instance;
  
};
Singleton* Singleton::instance = new Singleton();

第三种方法是使用std :: call_once，它可以保证一个函数只会被调用一次，以避免多个线程同时创建实例的问题。以下是一个示例：

class Singleton {
private:
  Singleton() {}
  Singleton(const Singleton&);
  Singleton& operator=(const Singleton&);
  static Singleton* instance;
  static std::once_flag flag;
public:
  static Singleton* getInstance() {
    std::call_once(flag, []{ instance = new Singleton(); });
    return instance;
  }
};
Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::once_flag Singleton::flag;

在C++11及其以上版本中，正确调用单例模式的方法是通过局部静态变量来保证线程安全性，使用全局静态变量或std :: call_once来维护单例实例，并确保适当地限制构造函数，复制构造函数和赋值运算符的访问权限。

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