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C++单例模式

2023-07-09 07:41:30 深夜i -- --

C++ 单例模式设计模式对象实例化

C++单例模式是一种常见的软件设计模式，它的主要目的是在应用程序中创建一个唯一的、全局可访问的类实例，以保证该类的对象只能被创建一次。这样的设计模式在很多场景下都非常有用，例如在多线程环境下共享某个资源时，使用单例模式可以保证线程安全性。

在C++中，实现单例模式的方式有很多种，以下是其中一种比较常见的实现方式：


class Singleton {
private:
  static Singleton* instance;
  Singleton() { }  // 构造函数私有化
public:
  static Singleton* GetInstance() {  // 获取单例对象的方法
    if (instance == NULL) {
      instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  }
};

在这段代码中，定义了一个私有静态指针`instance`，这个指针保存了全局唯一的Singleton类实例。为了创建Singleton类的对象只能被调用一次，将构造函数私有化，也就是无法从外部创建Singleton类的对象。通过静态方法`GetInstance()`来获取Singleton类的对象，如果`instance`指针为空，就创建一个新的Singleton实例，并返回`instance`指针。

使用该模式的例子如下：


//main.cpp
#include "Singleton.h"
int main() {
  Singleton* instance1 = Singleton::GetInstance();
  Singleton* instance2 = Singleton::GetInstance();
  if (instance1 == instance2)
    std::cout << "The two instances are the same! " << std::endl;
  
  return 0;
}

在上面的代码中，首先获取Singleton类的两个实例，如果它们是同一个实例，就说明单例模式的设计是起作用的。

总结起来，C++单例模式的实现原理就是通过一个静态指针来记录全局唯一的类实例，并控制类对象只能被构造一次，来保证在应用中只有一个类实例存在。这种方式可以使用在很多场景中，如在多线程编程中保证线程安全，或在创建一些全局共享的对象时，该设计模式简单实用，可谓是C++应用程序的极好帮手。

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