C++ 單例模式的具體實現

 

• C++單例模式的實現方法多樣化，應用比較靈活，大家可以根據自己編程中不同的需求來決定使用哪種方法來實現這一功能。

C++是款應用非常廣泛的計算機編程語言。它支持多種程序設計風格，其中包括對面向對象設計的支持。今天爲大家介紹的C++單例模式也稱爲單件模式、單子模式。使用單例模式，保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點，該實例被所有程序模塊共享。有很多地方需要這樣的功能模塊，如系統的日誌輸出等。

C++單例模式有許多種實現方法，在C++中，甚至可以直接用一個全局變量做到這一點，但這樣的代碼顯得很不優雅。《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，使用類的私有靜態指針變量指向類的唯一實例，並用一個公有靜態方法獲取該實例。

單例類CSingleton有以下特徵：

 

◆它有一個指唯一實例的靜態指針m_pInstance，並且是私有的。

◆它有一個公有的函數，可以獲取這個唯一的實例，並在需要的時候創建該實例。

◆它的構造函數是私有的，這樣就不能從別處創建該類的實例。

大多時候，這樣的實現都不會出現問題。有經驗的讀者可能會問，m_pInstance指向的空間什麼時候釋放呢？更嚴重的問題是，這個實例的析構操作什麼時候執行？ 如果在類的析構行爲中有必須的操作，比如關閉文件，釋放外部資源，那麼上面所示的代碼無法實現這個要求。我們需要一種方法，正常地刪除該實例。

可以在程序結束時調用GetInstance並對返回的指針調用delete操作。這樣做可以實現功能，但是不僅很醜陋，而且容易出錯。因爲這樣的附加代碼很容易被忘記，而且也很難保證在delete之後，沒有代碼再調用GetInstance函數。

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系統中的某個合適的點上，使其在恰當的時候自動被執行。

我們知道，程序在結束的時候，系統會自動析構所有的全局變量。事實上，系統也會析構所有的類的靜態成員變量，就像這些靜態成員也是全局變量一樣。利用這個特徵，我們可以在C++單例模式類中定義一個這樣的靜態成員變量，而它的唯一工作就是在析構函數中刪除單例類的實例。如下面的代碼中的CGarbo類（Garbo意爲垃圾工人）：

-------上文引自網絡。

不廢話了，直接上代碼：

//Singleton.h #ifndef SINGLETON_H #define SINGLETON_H #include <iostream> #include <string> class Singleton { public: static Singleton* GetInstance(); static void unit(); private: static Singleton* instance; Singleton(); ~Singleton(); int ival; std::string str; class CGarbo //嵌套類，他的惟一工作就是在析構函數中刪除Singleton對象 { public: ~CGarbo(); }; static CGarbo Garbo; // 定義一個靜態成員，在程序結束時，系統會調用它的析構函數 }; #endif //Singleton.cpp #include "Singleton.h" Singleton* Singleton::instance = 0; Singleton::CGarbo Singleton::Garbo; Singleton* Singleton::GetInstance() { if(instance == 0) { instance = new Singleton(); } return instance; } Singleton::Singleton() { } Singleton::~Singleton() { std::cout<<"調用~Singleton"<<std::endl; //std::cout<<"~Singleton()"<<std::endl; } Singleton::CGarbo::~CGarbo() { std::cout<<"析構了。。。。。"<<std::endl; if(Singleton::instance) { delete Singleton::instance; Singleton::instance = 0; } } //main.cpp #include <iostream> #include "Singleton.h" using namespace std; int main() { Singleton* a = Singleton::GetInstance(); Singleton* b = Singleton::GetInstance(); if(a=b) { cout<<"相等"<<endl; } system("pause"); return 0; }