C++ 单例模式 与线程安全

单例模式：作为对象的创建模式，单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。

　　单例模式的要点有三个；一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须自行向整个系统提供这个实例。在下面

的对象图中，有一个"单例对象"，而"客户甲"、"客户乙" 和"客户丙"是单例对象的三个客户对象。可以看到，所有的客户对象共享一个单例对

象。而且从单例对象到自身的连接线可以看出，单例对象持有对自己的引用。

一些资源管理器常常设计成单例模式。让一个类产生同一个对象对客户端服务的时候，比如管理数据库连接,管理文件IO等，这时我们就要使用

到单例模式。下面是该模式的C++实现(注泽说明)

#include <iostream>

using namespace std;

//单例类的C++实现

class Singleton

{

private:

Singleton();//注意:构造方法私有

virtual ~Singleton();

static Singleton* instance;//惟一实例

int var;//成员变量(用于测试)

public:

static Singleton* GetInstance();//工厂方法(用来获得实例)

int getVar();//获得var的值

void setVar(int);//设置var的值

};

//构造方法实现

Singleton::Singleton()

{

this->var = 20;

cout<<"Singleton Constructor"<<endl;

}

Singleton::~Singleton()

{

delete instance;

}

//初始化静态成员

Singleton* Singleton::instance=new Singleton();

Singleton* Singleton::GetInstance()

{

return instance;

}

//seter && getter含数

int Singleton::getVar()

{

return this->var;

}

void Singleton::setVar(int var)

{

this->var = var;

}

//main

int main(int argc, char* argv[])

{

Singleton *ton1 = Singleton::GetInstance();

Singleton *ton2 = Singleton::GetInstance();

cout<<"ton1 var = "<<ton1->getVar()<<endl;

ton1->setVar(150);

cout<<"ton2 var = "<<ton2->getVar()<<endl;

return 0;

}

输出如下:

Singleton Constructor

ton1 var = 20

ton2 var = 150

在输出结果中，构造方法只调用了一次，ton1与ton2是指向同一个对象的。

单例模式是构造函数被私有化，并且唯一的实例在类中的私有成员中被定义成static,

类的初始化就做了一次。

Singleton Constructor

ton1 var = 20

ton2 var = 150

所以所有的新的对象都只用这一个实例。和静态成员变量有区别

Singleton *ton1 = Singleton::GetInstance();

Singleton *ton2 = Singleton::GetInstance();

class Singleton

{

public :

static Singleton * GetSingleInstance();

};

Singleton * Singleton::GetSingleInstance()

{

static Singleton *ins_ptr = NULL;

if( !ins_ptr )

{

lock();//

if(!ins_ptr)

{

Singleton * temp_ptr = new Singleton();

ins_ptr = temp_ptr;

}

unlock();//

}

return ins_ptr;

}

几个条件：

1. 单例的构造是线程安全的。我建议在程序还只有单个线程的时候构造实例，这样就不用double-lock模式，Meyers模式就足够了：

class Single

{

Single(){}

public:

static Single & getInst(){

static Single s;

return s;

}

};

2. 单例本身是线程安全的，即调用单例对象的接口的时候，必须保证线程安全；

3. 单例的析构是线程安全的。如果程序里面不要显式析构单例对象，就让OS回收吧，这样程序员不需要有做任何事情。