【設計模式】C++單例模式的幾種寫法

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單例模式是最簡單的設計模式，就讓我像玩簡單的遊戲一樣寫下去吧。

v1: 簡單模式

和這個版本有過一面之緣，但不敢苟同。

class Singleton {    private:    Singleton() {}    public:    static Singleton * getIns()    {        static Singleton * ins = new Singleton();        return ins;    }};

問題：何時析構不明確；最重要的是調用多次getIns函數會產生多個static Singleton指標，指向每次都調用都new出來的執行個體。

 

v2: 一般模式

典型寫法

class Singleton {    private:    Singleton() {}    static Singleton * ins;     public:    static Singleton * getIns()    {        if(!ins) ins  = new Singleton();        return ins;    }};static Singleton * Singleton::ins = NULL;

問題：仍然未考慮析構問題；對象可能被複製出多個副本。

Java中由於允許在調用建構函式之前先初始設定變數，因此有這樣一種寫法：

public class Singleton {    private Singleton() {}    public static Singleton ins = new Singleton();     public static Singleton * getIns()    {        return ins;    }};

簡潔明了，也是蠻OK啦，析構也省了，並且由於初始化這個語句是JVM做的，因此人工的同步也省了（不帶這麼欺負C++程式員的 = =）。

 

v2.1 一般模式2

 

v3: 加強模式

加入私人的複製建構函式以防出現單例對象的副本；加入一個內部靜態類，整個程式結束後，靜態類隨著其他靜態變數消亡，此時調用解構函式將ins析構。

class Singleton {    private:    Singleton() {}    Singleton(const Singleton & s) {}    Singleton & operator = (const Singleton & s) {}    static Singleton * ins;     public:    static Singleton * getIns()    {        if(!ins) ins  = new Singleton();        return ins;    }    class CGarbo  // 內部類     {      public:          ~CGarbo()          {              if(Singleton::ins)                  delete Singleton::ins;          }      };      static CGarbo Garbo; }; static Singleton * Singleton::ins = NULL;

問題：不是安全執行緒的。

 

v4: hard模式

    static Singleton * getIns()    {        pthread_mutex_init( &mutex_lock );        if(!ins) ins  = new Singleton();        pthread_mutex_destory( &mutex_lock );        return ins;    }

問題：不管ins是不是空，都要加鎖，代價高

 

v5: 再接再勵模式

當ins不為空白時，反正getIns函數不管讀寫，直接返回就好了，讀寫鎖盡可交給使用者。

    static Singleton * getIns()    {        if(!ins)        {            pthread_mutex_init( &mutex_lock );            if(!ins) ins = new Singleton();            pthread_mutex_destory( &mutex_lock );        }        return ins;    }

自然，getIns加了鎖，析構的時候也同樣要加鎖。繼續學習，再接再勵！

【設計模式】C++單例模式的幾種寫法