c++中的單例模式

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轉自：http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7460019

 單例模式其意圖是保證一個類僅有一個執行個體，並提供一個訪問它的全域訪問點，該執行個體被所有程式模組共用。

《設計模式》一書中給出了一種很不錯的實現，定義一個單例類，使用類的私人靜態指標變數指向類的唯一執行個體，並用一個公有的靜態方法擷取該執行個體。

class CSingleton{private:    CSingleton()   //建構函式是私人的    {    }    static CSingleton *m_pInstance;public:    static CSingleton * GetInstance()    {        if(m_pInstance == NULL)  //判斷是否第一次調用            m_pInstance = new CSingleton();        return m_pInstance;    }};

GetInstance()使用懶惰初始化，也就是說它的傳回值是當這個函數首次被訪問時被建立的。

 上述代碼可能存在的問題：

m_pInstance指向的空間什麼時候釋放呢？更嚴重的問題是，該執行個體的解構函式什麼時候執行？

一個妥善的方法是讓這個類自己知道在合適的時候把自己刪除，或者說把刪除自己的操作掛在作業系統中的某個合適的點上，使其在恰當的時候被自動執行。
我們知道，程式在結束的時候，系統會自動析構所有的全域變數。事實上，系統也會析構所有的類的靜態成員變數，就像這些靜態成員也是全域變數一樣。利用這個特徵，我們可以在單例類中定義一個靜態成員變數，而它的唯一工作就是在解構函式中刪除單例類的執行個體

class CSingleton{private:    CSingleton()    {    }    static CSingleton *m_pInstance;    class CGarbo   //它的唯一工作就是在解構函式中刪除CSingleton的執行個體    {    public:        ~CGarbo()        {            if(CSingleton::m_pInstance)                delete CSingleton::m_pInstance;        }    };    static CGarbo Garbo;  //定義一個靜態成員變數，程式結束時，系統會自動調用它的解構函式public:    static CSingleton * GetInstance()    {        if(m_pInstance == NULL)  //判斷是否第一次調用            m_pInstance = new CSingleton();        return m_pInstance;    }};

類CGarbo被定義為CSingleton的私人內嵌類，以防該類被在其他地方濫用。
程式運行結束時，系統會調用CSingleton的靜態成員Garbo的解構函式，該解構函式會刪除單例的唯一執行個體

添加一個類的靜態對象，總是讓人不太滿意，所以有人用如下方法來重新實現單例和解決它相應的問題，代碼如下：

class CSingleton{private:    CSingleton()   //建構函式是私人的    {    }public:    static CSingleton & GetInstance()    {        static CSingleton instance;   //局部靜態變數        return instance;    }};

使用局部靜態變數，非常強大的方法，完全實現了單例的特性，而且代碼量更少，也不用擔心單例銷毀的問題。 但使用此種方法也會出現問題，當如下方法使用單例時問題來了， Singleton singleton = Singleton :: GetInstance(); 這麼做就出現了一個類拷貝的問題，這就違背了單例的特性。產生這個問題原因在於：編譯器會為類產生一個預設的建構函式，來支援類的拷貝。

最後沒有辦法，我們要禁止類拷貝和類賦值，禁止程式員用這種方式來使用單例，函數的代碼改為如下：

class CSingleton{private:    CSingleton()   //建構函式是私人的    {    }public:    static CSingleton * GetInstance()    {        static CSingleton instance;   //局部靜態變數        return &instance;    }};

可以顯示的聲明類拷貝的建構函式，和重載 = 操作符，新的單例類如下：

class CSingleton{private:    CSingleton()   //建構函式是私人的    {    }    CSingleton(const CSingleton &);    CSingleton & operator = (const CSingleton &);public:    static CSingleton & GetInstance()    {        static CSingleton instance;   //局部靜態變數        return instance;    }};

 

 

c++中的單例模式