C++实现单例模式实例详解

2024-04-18 16:33:44

设计模式之单例模式C++实现

一、经典实现(非线程安全)

class Singleton
{
  public:
    static Singleton* getInstance();
  protected:
    Singleton(){}
  private:
    static Singleton *p;
}; 

Singleton* Singleton::p = NULL;
Singleton* Singleton::getInstance()
{
  if (NULL == p)
    p = new Singleton();
  return p;
}

二、懒汉模式与饿汉模式

懒汉：故名思义，不到万不得已就不会去实例化类，也就是说在第一次用到类实例的时候才会去实例化，所以上边的经典方法被归为懒汉实现；

饿汉：饿了肯定要饥不择食。所以在单例类定义的时候就进行实例化。

特点与选择

由于要进行线程同步，所以在访问量比较大，或者可能访问的线程比较多时，采用饿汉实现，可以实现更好的性能。这是以空间换时间。在访问量较小时，采用懒汉实现。这是以时间换空间。

线程安全的懒汉模式

1.加锁实现线程安全的懒汉模式

class Singleton
{
  public:
    static pthread_mutex_t mutex;
    static Singleton* getInstance();
  protected:
    Singleton()
    {
      pthread_mutex_init(&mutex);
    }
  private:
    static Singleton* p;
}; 

pthread_mutex_t Singleton::mutex;
Singleton* Singleton::p = NULL;
Singleton* Singleton::getInstance()
{
  if (NULL == p)
  {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    if (NULL == p)
      p = new Singleton();
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
  }
  return p;
}

2.内部静态变量实现懒汉模式

class Singleton
{
  public:
  static pthread_mutex_t mutex;
  static Singleton* getInstance();
  protected:
    Singleton()
    {
      pthread_mutex_init(&mutex);
    }
}; 

pthread_mutex_t Singleton::mutex;
Singleton* Singleton::getInstance()
{
  pthread_mutex_lock(&mutex);
  static singleton obj;
  pthread_mutex_unlock(&mutex);
  return &obj;
}

饿汉模式(本身就线程安全)

class Singleton
{
  public:
    static Singleton* getInstance();
  protected:
    Singleton(){}
  private:
    static Singleton* p;
}; 

Singleton* Singleton::p = new Singleton;
Singleton* Singleton::getInstance()
{
  return p;
}

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