设计模式之单例模式

介绍

几个重点：

构造函数为private
提供一个获取单例对象指针的函数
一个静态指针成员存储单例对象

注意：

获取单例对象也可以获取对象引用，但要注意拷贝构造函数和赋值运算符
如果有多线程访问单例，需要注意线程同步

UML类图：

简单示例：

懒汉和饿汉模式：

#ifndef SIMPLE_SINGLETON_H
#define SIMPLE_SINGLETON_H#include <iostream>
using namespace std;/*** @brief The LazySingleton class* 懒汉模式*/
class LazySingleton
{
public:static LazySingleton *getInstance(){if( m_instance == nullptr)m_instance = new LazySingleton;return  m_instance;}static void freeInstance(){if( m_instance != nullptr )delete  m_instance;m_instance = nullptr;}
private:LazySingleton(){cout<<" LazySingleton 构造函数执行"<<endl;}static LazySingleton *m_instance ;
};
LazySingleton *LazySingleton::m_instance = nullptr;/*** @brief The HungrySingleton class* 饿汉模式，一般用不到*/
class  HungrySingleton
{
public:static HungrySingleton *getInstance(){if( m_instance == nullptr)m_instance = new HungrySingleton;return  m_instance;}static void freeInstance(){if( m_instance != nullptr )delete  m_instance;m_instance = nullptr;}
private:HungrySingleton(){cout<<" HungrySingleton 构造函数执行"<<endl;}static HungrySingleton *m_instance ;
};
HungrySingleton *HungrySingleton::m_instance = new HungrySingleton;#endif // SIMPLE_SINGLETON_H

懒汉线程安全模式：

#ifndef THREAD_SINGLETON_H
#define THREAD_SINGLETON_H#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;void printids(const char *s)
{pid_t pid;pthread_t tid;pid = getpid();tid = pthread_self();printf("%s pid %u tid %u (0x%x)\n", s, (unsigned int) pid,(unsigned int) tid, (unsigned int) tid);
}class LazySingleton
{
public:static LazySingleton *getInstance(){//        if( m_instance == nullptr)
//        {
//            m_count++;
//            m_instance = new LazySingleton;
//        }if( m_instance == nullptr){pthread_mutex_lock(&m_mutex_lock);if( m_instance == nullptr){m_count++;m_instance = new LazySingleton;}pthread_mutex_unlock(&m_mutex_lock);}return  m_instance;}static void freeInstance(){if( m_instance != nullptr )delete  m_instance;pthread_mutex_destroy(&m_mutex_lock);m_instance = nullptr;}void showMessage(){cout<<"LazySingleton message!"<<endl;}
private:LazySingleton(){cout<<" LazySingleton 构造函数执行开始"<<endl;sleep(2);cout<<" LazySingleton 构造函数执行 ["<<m_count<<"] 次"<<endl;}static LazySingleton *m_instance ;static int m_count;static pthread_mutex_t m_mutex_lock;
};
LazySingleton *LazySingleton::m_instance = nullptr;
int LazySingleton::m_count = 0;
pthread_mutex_t LazySingleton::m_mutex_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;void *thr_fn(void *arg)
{// printids("new thread: ");LazySingleton::getInstance()->showMessage();return nullptr;
}#endif // THREAD_SINGLETON_H

线程安全，调用方式：

 printids("main thread:");int err;pthread_t ntid[3];for (int i=0 ; i<3 ; i++) {err = pthread_create(&ntid[i], NULL, thr_fn, NULL);if (err != 0)printf("can't create thread: %s\n", strerror(err));}for (int i=0; i < 3 ; i++) {pthread_join(ntid[i],NULL);}

内部静态类（懒汉）方式：


class  StackSingleton
{
public:static StackSingleton *getInstance(){//内部静态实例的懒汉模式pthread_mutex_lock(&m_mutex_lock);static StackSingleton _instance ;pthread_mutex_unlock(&m_mutex_lock);return  &_instance;}void printS(){cout<<"栈方式的单例模式..."<<endl;}private:StackSingleton(){cout<<" StackSingleton 构造函数执行"<<endl;}static pthread_mutex_t m_mutex_lock;};
pthread_mutex_t StackSingleton::m_mutex_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

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