单例模式

作为一种常用的软件设计模式，单例模式保证了类在系统中的唯一性，唯一实例通过接口供外界访问，提供了对实例个数的控制并节约了系统资源。从数学的角度而言，若将系统中的同一类归为一个集合，则单例模式即为最多仅有一个元素的集合。

由于单例模式需要保证类实例的唯一性，因此不能提供公共构造函数对类进行实例化操作。将构造函数私有，通过公共接口GetInstancePtr()提供对实例化类的访问，同时需要考虑到多线程场景下的线程安全性。具体代码实现如下：

#ifndef _SINGLETON_H#define _SINGLETON_Hclass Singleton{public: static Singleton& GetInstance();static Singleton* GetInstancePtr();void AutoIncrement();int GetIndex();private:Singleton():index(0){}virtual ~Singleton();static Singleton *instancePtr;int index;};#endif

#include "Singleton.h"#define nullptr 0Singleton* Singleton::instancePtr = nullptr;Singleton::~Singleton(){if(nullptr != instancePtr){instancePtr = nullptr;}}Singleton& Singleton::GetInstance(){return *GetInstancePtr();}Singleton* Singleton::GetInstancePtr(){static Singleton m_instance;if(nullptr == instancePtr){instancePtr = &m_instance;}return instancePtr;}void Singleton::AutoIncrement(){index++;}int Singleton::GetIndex(){return index;}

以上是采用懒汉模式的的单例模式，当第一次调用这个类的时候将产生这个类的一个实例。与之相对应的还有饿汉模式下的单例，即无论是否调用该类的实例，都将在程序开始运行时产生一个该类的实例，并在以后仅返回该实例。

采用静态初始化的优势在于保障了线程安全性，由于静态实例的初始化发生在主线程进入main()函数之前，同时当主程序退出后将自动进行析构。采用这种方式可以有效避免锁争夺的发生，当对系统性能要求较高时，可采用这种方式。