36、不一样的C++系列--单例类模板

单例类模板

对于单例模式，我们都已经很熟悉了，这里我们来亲手制作一个单例类模板：

• 目标：某些类在整个系统生命期中最多只能有一个对象存在（Single Instance）
• 要控制类的对象数目，必须对外隐藏构造函数
• 思路：
  
  • 将构造函数的访问属性设置为private
  • 定义instance并初始化为NULL
  • 当需要使用对象时，访问instance的值
    
    • 空值：创建对象，并用instance标记
    • 非空值：返回instance标记的对象

代码为下：

#include <iostream>#include <string>using namespace std;class SObject{    //定一个指针    static SObject* c_instance;    SObject(const SObject&);    SObject& operator= (const SObject&);    SObject()    {    }public:    static SObject* GetInstance();    void print()    {        cout << "this = " << this << endl;    }};//初始化指针SObject* SObject::c_instance = NULL;//初始化的时候判断这个指针是否指空SObject* SObject::GetInstance(){    if( c_instance == NULL )    {        c_instance = new SObject();    }    return c_instance;}int main(){    SObject* s = SObject::GetInstance();    SObject* s1 = SObject::GetInstance();    SObject* s2 = SObject::GetInstance();    s->print();    s1->print();    s2->print();    return 0;}

运行结果为：

this = 0x7ff9a2c02680this = 0x7ff9a2c02680this = 0x7ff9a2c02680

虽然实现了需求，但是也存在了几个问题：

• 需要使用单例模式时：
  
  • 必须定义静态成员变量 c_instance
  • 必须定义静态成员函数GetInstance( )
• 解决方案
  
  • 将单例模式相关的代码抽取出来，开发单例类模块。当需要单例类时，直接使用单例类模板。

再来写一个示例：

Singleton.h类

#ifndef _SINGLETON_H_#define _SINGLETON_H_template< typename T >class Singleton{    static T* c_instance;public:    static T* GetInstance();};template< typename T >T* Singleton<T>::c_instance = NULL;template< typename T >T* Singleton<T>::GetInstance(){    if( c_instance == NULL )    {        c_instance = new T();    }    return c_instance;}#endif

调用类：

#include <iostream>#include <string>#include "Singleton.h"using namespace std;class SObject{    //使用友元    friend class Singleton<SObject>;    // 当前类需要使用单例模式    SObject(const SObject&);    SObject& operator= (const SObject&);    SObject()    {    }public:    void print()    {        cout << "this = " << this << endl;    }};int main(){    SObject* s = Singleton<SObject>::GetInstance();    SObject* s1 = Singleton<SObject>::GetInstance();    SObject* s2 = Singleton<SObject>::GetInstance();    s->print();    s1->print();    s2->print();    return 0;}

运行结果为：

this = 0x7fc241402680this = 0x7fc241402680this = 0x7fc241402680