【Design Pattern】C++ 线程安全的单例模式

顾名思义，单例模式是用来保证这个类在运行期间只会被创建一个类实例，另外，单例模式还提供了一个全局唯一访问这个类实例的访问点，就是getInstance方法1。

下面看看该类的实现

首先看看标准教科书式的单例模式

头文件：

////  Singleton.h//  DesignPattern////  Created by NULL on 3/22/16.//  Copyright © 2016 NCL. All rights reserved.//#ifndef Singleton_h#define Singleton_h#include <stdio.h>class Singleton{private:    static Singleton * m_instance;    Singleton();    ~Singleton();public:    static Singleton * getInstance();};#endif /* Singleton_hpp */

cpp:

////  Singleton.cpp//  DesignPattern////  Created by NULL on 3/22/16.//  Copyright © 2016 NCL. All rights reserved.//#include "Singleton.h"Singleton* Singleton::getInstance(){    if ( NULL == m_instance )    {        m_instance = new Singleton;    }    return m_instance;}Singleton* Singleton::m_instance = NULL;

然而这个单例模式就线程安全了吗？答案是否定的。当m_instance == NULL（对象还未被实例化的时候），此时A线程调用Singleton::getInstance()，当A线程跑完if()判断条件后，正要进行m_instance = new Singleton;的时候，CPU时间片耗完了，于是B线程此时又来调用getInstance()方法，当B线程实例化完成了Singleton之后，时间片又回到了A线程，此时A线程又会实例化一个Singleton，这就会造成内存泄露。

那么，线程安全的单例模式怎么写？需要用到线程同步吗？用到线程同步当然可以！但是还有更好的方法。
.h:

////  Singleton_Thread_Safe.h//  DesignPattern////  Created by NULL on 3/22/16.//  Copyright © 2016 NCL. All rights reserved.//#ifndef Singleton_Thread_Safe_h#define Singleton_Thread_Safe_h#include <stdio.h>class Singleton_Thread_Safe{private:    static Singleton_Thread_Safe * m_instance;    Singleton_Thread_Safe();    ~Singleton_Thread_Safe();public:    static Singleton_Thread_Safe * getInstance();};#endif /* Singleton_Thread_Safe_hpp */

.cpp:

////  Singleton_Thread_Safe.cpp//  DesignPattern////  Created by NULL on 3/22/16.//  Copyright © 2016 NCL. All rights reserved.//#include "Singleton_Thread_Safe.h"Singleton_Thread_Safe* Singleton_Thread_Safe::getInstance(){    return m_instance;}Singleton_Thread_Safe* Singleton_Thread_Safe::m_instance = new Singleton_Thread_Safe;

因为静态的变量在程序开始时最先被初始化，因此这样的单例模式不存在线程安全的问题，也省去了每次调用getInstance()的时候都要判断m_instance是否为空。

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1. 陈臣 (2011-01-01). 研磨设计模式 (Kindle Locations 1677-1679). 清华大学出版社. Kindle Edition. ↩