引言

上篇《C语言：单例模式（饿汉式）》，我们介绍了单例的饿汉式实现，本文将向大家继续介绍单例的懒汉式实现方式。

懒汉式

懒汉式，本意就是说这种实现像懒汉一样，不到紧要关头绝不创建对象。常用的有两种实现方式：第一种方式是把对象声明为static变量，利用static调用只初始化一次的特性实现单例，这种方式创建的单例对象在全局静态区，第二种是通过堆栈实现，当指针对象第一次调用为NULL的时候，通过malloc从堆内存中申请创建对象，其他调用时刻指针对象非NULL，不在重新创建。这种方式创建的对象在堆区。

static方式

static初始化主要借用struct初始化和static调用只初始化一次的特性。由于struct有顺序初始化和乱序初始化两种方式，所以static方式也会有两种细分。

声明

typedef  void  File;typedef enum BOOL
{FALSE = 0,TRUE = 1,
}BOOL;typedef struct tagFileManager
{File* (*mkFile)(const char* fileName, char const* mode);BOOL  (*rmFile)(const char*  fileName);int   (*write)(File* file, const char* buf, int size);BOOL  (*exit)(const char* fileName);BOOL  (*close)(const File* file);
}FileManager;FileManager* fileManager();

实现

FileManager* fileManager()多线程访问需要保障线程安全，C语言的static关键字不具备线程安全，只有C++11的static采用线程安全特性。

#include <pthread.h>
#include <io.h>static File* mkFile(const char* fileName, char const* mode);
static BOOL rmFile(const char* fileName);
static int fileWrite(File* file, const char* buf, int size);
static BOOL isExit(const char* fileName);
static BOOL fileClose(const File* file);pthread_mutex_t g_mutex= PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;File* mkFile(const char* fileName, char const* mode)
{FILE* file = NULL;if (0 == fopen_s(&file, fileName, mode)){return file;}return NULL;
}BOOL rmFile(const char* fileName)
{if (isExit(fileName)){return !remove(fileName);}
}int fileWrite(File* file, const char* buf, int size)
{return fwrite(buf, size, 1, file);
}BOOL isExit(const char* fileName)
{return (_access(fileName, 0) == 0);
}BOOL fileClose(const File* file)
{return !fclose(file);
}FileManager* fileManager()
{pthread_mutex_lock(&g_mutex);// C语言乱序初始化static FileManager fileManager = {.exit = isExit,.mkFile = mkFile,.write = fileWrite,.rmFile = rmFile, .close = fileClose};// C语言顺序初始化//static FileManager fileManager = {mkFile, rmFile,fileWrite,isExit, fileClose};pthread_mutex_unlock(&g_mutex);return &fileManager;
}

堆栈方式

堆栈方式就是利用运行是动态管理内存的方式，在程序真正需要对象时再创建对象，而且一旦创建成功后续访问则无需再创建，从而保证全局唯一。

声明

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>typedef  void  File;typedef enum BOOL
{FALSE = 0,TRUE = 1,
}BOOL;typedef struct tagFileManager
{File* (*mkFile)(const char* fileName, char const* mode);BOOL  (*rmFile)(const char*  fileName);int   (*write)(File* file, const char* buf, int size);BOOL  (*exit)(const char* fileName);BOOL  (*close)(const File* file);
}FileManager;FileManager* fileManager();
void releaseFileManager();

实现

#include <pthread.h>
#include <io.h>pthread_mutex_t g_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;static FileManager* g_fileManager = NULL;static File* mkFile(const char* fileName, char const* mode);
static BOOL rmFile(const char* fileName);
static int fileWrite(File* file, const char* buf, int size);
static BOOL isExit(const char* fileName);
static BOOL fileClose(const File* file);File* mkFile(const char* fileName, char const* mode)
{FILE* file = NULL;if (0 == fopen_s(&file, fileName, mode)){return file;}return NULL;
}BOOL rmFile(const char* fileName)
{if (isExit(fileName)){return !remove(fileName);}
}int fileWrite(File* file, const char* buf, int size)
{return fwrite(buf, size, 1, file);
}BOOL isExit(const char* fileName)
{return (_access(fileName, 0) == 0);
}BOOL fileClose(const File* file)
{return !fclose(file);
}FileManager* fileManager()
{pthread_mutex_lock(&g_mutex);// C语言堆栈方式if (NULL == g_fileManager){g_fileManager = (FileManager*)malloc(sizeof(FileManager));if (NULL != g_fileManager){g_fileManager->exit = isExit;g_fileManager->mkFile = mkFile;g_fileManager->write = fileWrite;g_fileManager->rmFile = rmFile;g_fileManager->close = fileClose;}}pthread_mutex_unlock(&g_mutex);return g_fileManager;
}void releaseFileManager()
{pthread_mutex_lock(&g_mutex);if (NULL != g_fileManager){free(g_fileManager);g_fileManager = NULL;}pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
}

总结

本介绍了2种懒汉式C语言单例实现，为了简化，本文单例的实现统一采用了独占锁实现，这种方式的锁性能不是很好，如果你的软件并发性比较大，建议采用读写锁或者双锁机制。

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C语言：单例模式（懒汉式）

引言

懒汉式

static方式

声明

实现

堆栈方式

声明

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总结

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