singleton 模式 C++

基本形态

#include <iostream>
#include <string>class TestSingleton
{public:static TestSingleton *create_instance(void){if (instance_ == nullptr) {instance_ = new TestSingleton();if (instance_ && instance_->init() < 0) {std::cerr << "fail to create TestSingleton instance" << std::endl;}}return instance_;}void destroy(void) {delete instance_;}int print_name(void) {std::cout << name_ << std::endl;};
private:TestSingleton() {name_ = "TestSpace";}~ TestSingleton() { };int init(void) {return 1;}static TestSingleton *instance_;std::string name_;
};TestSingleton *TestSingleton::instance_ = nullptr;

私有的静态指针变量，以及public的create_instance()函数
私有的构造函数和析构函数（防止唯一实例在其他地方被创建）

（静态成员函数可以访问私有成员，唯一的区别是，静态成员函数没有this指针，只能用对象实例指针来访问私有成员）

工厂方法的基本形态

在上面给出的代码示例中，用到了工厂方法，这里给出工厂方法使用的基本形态。

abstractClass *create_instance(void)
{concreteClass *instance = nullptr;instance = new concreteClass();if (instance && instance->init() < 0) {std::cerr << "fail to create TestSingleton instance" << std::endl;}return instance;
}

new 实体类，首先分配内存，然后调用构造函数，构造函数没有返回值导致不能判断所有构造初始化过程是否失败。所以添加一个init函数，这个函数完成除基本赋初值之外的其他初始化过程。

多线程保护

使用shared_ptr 计数

#ifndef _TEST_SHARED_PTR_
#define _TEST_SHARED_PTR_#include <memory>
#include <mutex>
#include <iostream>class Singleton
{public:static std::shared_ptr<Singleton> create_instance(void);void destroy_instance(void);
private:void destroy();static std::shared_ptr<Singleton> g_singleton;static std::mutex                 g_mutex_singleton;Singleton() { std::cout << "create SingleTon" << std::endl; }virtual ~Singleton() { std::cout << "destroy SingleTon" << std::endl;}
};#endif /* _TEST_SHARED_PTR_ */

#include <functional>
#include "test_shared_ptr.h"std::shared_ptr<Singleton> Singleton::g_singleton;
std::mutex                 Singleton::g_mutex_singleton;std::shared_ptr<Singleton> Singleton::create_instance(void)
{Singleton *test = nullptr;std::lock_guard<std::mutex> lock(g_mutex_singleton);if (!g_singleton) {g_singleton.reset(new Singleton(), std::bind(&Singleton::destroy, std::placeholders::_1));}return g_singleton;
}void Singleton::destroy_instance(void)
{std::lock_guard<std::mutex> lock(g_mutex_singleton);g_singleton.reset();
}void Singleton::destroy()
{delete this;
}int main(int argc, char *argv[])
{std::shared_ptr<Singleton> test_singleton;test_singleton = Singleton::create_instance();test_singleton->destroy_instance();return 0;
}

满足构造函数析构函数私有，create_instance, destroy 开放的要求。
shared_ptr 的reset（）方法将shared_ptr 清空，ref_count减到0

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