c++设计模式：单件模式(Singleton Pattern)

定义：单件模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点

实现一：

#include <iostream>using namespace std;class CSingleton{public:    static CSingleton* getInstance();    static void cleanInstance();    int getValue();    void setValue(int iValue);private:    int m_iValue;    static CSingleton* m_pSingleton;    CSingleton();    ~CSingleton();};CSingleton* CSingleton::m_pSingleton = NULL;CSingleton::CSingleton(){    cout << "Constructor" << endl;}CSingleton::~CSingleton(){    cout << "Destructor" << endl;}CSingleton* CSingleton::getInstance(){    if (NULL == m_pSingleton)    {        m_pSingleton = new CSingleton();    }    return m_pSingleton;}void CSingleton::cleanInstance(){    delete m_pSingleton;}int CSingleton::getValue(){    return m_iValue;}void CSingleton::setValue(int iValue){    m_iValue = iValue;}int main(){    CSingleton* pSingleton1 = CSingleton::getInstance();    CSingleton* pSingleton2 = CSingleton::getInstance();    pSingleton1->setValue(123);    if (pSingleton1->getValue() == pSingleton2->getValue())    {        cout << "Two objects is the same instance" << endl;    }    else    {        cout << "Two objects isn't the same instance" << endl;    }    CSingleton::cleanInstance();    return 0;}

相信大多数的同仁都喜欢使用上边这种单件模式的实现方法，如果在单线程的情况下，是没有问题的，但如果是多线程，那么就极有可能会返回两个不同的对象，在调用

CSingleton::getInstance的时候，两个线程如果都同时运行完if判断，而又还没有调用到构造函数的话，想象下后果吧。那该怎么办呢？看下边这个实现吧。

实现二：

#include <iostream>using namespace std;class CSingleton{public:    static CSingleton* getInstance();    static void cleanInstance();    int getValue();    void setValue(int iValue);private:    int m_iValue;    static CSingleton* m_pSingleton;    CSingleton();    ~CSingleton();};// 在进程运行开始就实例化该单件，又称“急切”创建实例CSingleton* CSingleton::m_pSingleton = new CSingleton();CSingleton::CSingleton(){    cout << "Constructor" << endl;}CSingleton::~CSingleton(){    cout << "Destructor" << endl;}CSingleton* CSingleton::getInstance(){    return m_pSingleton;}void CSingleton::cleanInstance(){    delete m_pSingleton;}int CSingleton::getValue(){    return m_iValue;}void CSingleton::setValue(int iValue){    m_iValue = iValue;}int main(){    CSingleton* pSingleton1 = CSingleton::getInstance();    CSingleton* pSingleton2 = CSingleton::getInstance();    pSingleton1->setValue(123);    if (pSingleton1->getValue() == pSingleton2->getValue())    {        cout << "Two objects is the same instance" << endl;    }    else    {        cout << "Two objects isn't the same instance" << endl;    }    CSingleton::cleanInstance();    return 0;}

哈哈，看清楚了吗？就是在进程运行的时候就对这个单件进行实例化，可是这样似乎又不能达到延迟实例化的目的啦。如果我们的对象对资源占用非常大，而我们的进行在整个过程中其实并没有用到这个单件，那岂不是白白浪费资源了嘛。还有更好的办法。

实现三：

#include <iostream>using namespace std;class CSingleton{public:    static CSingleton* getInstance();    int getValue();    void setValue(int iValue);private:    int m_iValue;    CSingleton();    ~CSingleton();};CSingleton::CSingleton(){    cout << "Constructor" << endl;}CSingleton::~CSingleton(){    cout << "Destructor" << endl;}CSingleton* CSingleton::getInstance(){    static CSingleton single;    return &single;}int CSingleton::getValue(){    return m_iValue;}void CSingleton::setValue(int iValue){    m_iValue = iValue;}int main(){    cout << "Process begin" << endl;    CSingleton* pSingleton1 = CSingleton::getInstance();    CSingleton* pSingleton2 = CSingleton::getInstance();    pSingleton1->setValue(123);    if (pSingleton1->getValue() == pSingleton2->getValue())    {        cout << "Two objects is the same instance" << endl;    }    else    {        cout << "Two objects isn't the same instance" << endl;    }    return 0;}

看下运行结果吧：

Process begin
Constructor
Two objects is the same instance
Destructor

是不是跟预想的一样呢？把单件声明为成员函数中的静态成员，这样既可以达到延迟实例化的目的，又能达到线程安全的目的，而且看结果的最后，是不是在程序退出的时候，还自动的调用了析构函数呢？这样我们就可以把资源的释放放到析构函数里边，等到程序退出的时候，进程会自动释放这些静态成员的。

参考图书：《Head First 设计模式》