单例模式(Singleton Pattern)： 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
单例模式
1：什么是单例
我的理解：在程序运行期间，只构造一个实例，所有的使用都共享使用该实例。
单例模式(Singleton Pattern)： 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
2：如何实现单例
单例的特性：
1：全局唯一的对象 ==》用static成员变量或者作用域特性实现
2：不允许用户去构造 ==》禁用构造函数，但是要保证自己能调用
3：只提供相应的接口，不允许用户修改 ==》禁用相关的拷贝构造等
4：多线程要安全，资源的释放 ==》加锁，同一作用域static对象释放在程序运行结束时调用对应的析构函数
利用static特性，实现单例模式. 1：静态成员为所有对象共享，不属于某个单个实例 2：静态成员必须在类外定义，不需要加static，声明时已经加过 3：类静态成员即可用类名::静态成员或者对象.静态成员来访问 4：静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员 5：静态成员和类的普通成员一样，也有public、protected、private3种访问级别，也可以具有返回值
单例的实现主要依赖static的特性实现！！！
3：编码实现
在栈上控制内存的申请与释放，借助static特性（所有对象共享，不属于某个实例），实现懒汉和饿汉两种模式的单例
饿汉：
#include <iostream> using namespace std; class Singleton{ private: Singleton() = default; Singleton(const Singleton & s) = delete; Singleton &operator = (const Singleton &s) = delete; ~Singleton(){}; private: static Singleton m_sig; public: static Singleton * GetInstence() { return &m_sig; } void Print() { cout<<"Singleton Instence\n "; } }; Singleton Singleton::m_sig; //饿汉 int main() { Singleton::GetInstence()->Print(); return 0; }
懒汉： static为整个类服务，而不是某个对象，只初始化一次，而且生命周期延长到整个程序运行结束才释放，全局数据区分配内存
修饰全局变量时，只能在本文件访问
#include <iostream> using namespace std; class Singleton{ private: Singleton() = default; Singleton(const Singleton & s) = delete; Singleton &operator = (const Singleton &s) = delete; ~Singleton(){}; public: static Singleton * GetInstence() //调用这个函数的时候static生效了 { static Singleton m_sig; return &m_sig; } void Print() { cout<<"Singleton Instence\n "; } }; int main() { Singleton::GetInstence()->Print(); return 0; }
可以利用static的特性，栈上保存对应的堆内存的地址，借用static的特性和C++析构函数的特性，实现在程序终止的时候，自动释放堆上申请的内存，相关的实现如下：
如下代码，借助static管理堆内存，但明显发现，new出来的资源是没有释放的，
#include <iostream> #include <mutex> using namespace std; class Singleton{ private: Singleton() = default; Singleton(const Singleton & s) = delete; Singleton &operator = (const Singleton &s) = delete; ~Singleton(){}; public: //对静态成员操作，所以控制成static static Singleton * GetInstence() { if(Singleton::m_sig_instance == NULL) { m_mutex.lock(); if(Singleton::m_sig_instance == NULL) { m_sig_instance = new Singleton(); } m_mutex.unlock(); } } void Print() { cout<<"Singleton Instence.\n "; } private: static Singleton * m_sig_instance; static std::mutex m_mutex; }; Singleton * Singleton::m_sig_instance = NULL; std::mutex Singleton::m_mutex; int main() { Singleton::GetInstence()->Print(); return 0; }
借助static的栈特性和类的作用域，在类的作用域内用static特性实现资源的释放：
#include <iostream> #include <mutex> using namespace std; class Singleton{ private: Singleton() = default; Singleton(const Singleton & s) = delete; Singleton &operator = (const Singleton &s) = delete; ~Singleton(){}; class FreeSingleton { public: ~FreeSingleton() { cout<<"start free singletion \n"; if(m_sig_instance != NULL) { cout<<"free singletion \n"; delete m_sig_instance; m_sig_instance = NULL; } } }; public: //对静态成员操作，所以控制成static static Singleton * GetInstence() { if(Singleton::m_sig_instance == NULL) { m_mutex.lock(); if(Singleton::m_sig_instance == NULL) { m_sig_instance = new Singleton(); } m_mutex.unlock(); } } void Print() { cout<<"Singleton Instence.\n "; } private: static Singleton * m_sig_instance; static std::mutex m_mutex; static FreeSingleton m_freed; }; Singleton * Singleton::m_sig_instance = NULL; std::mutex Singleton::m_mutex; //借助static 栈的特性，通过析构释放对应的内存 注意这里的类型和static变量的作用域取值 Singleton::FreeSingleton Singleton::m_freed; int main() { Singleton::GetInstence()->Print(); return 0; }
