C++ Singleton模式

Singleton模式是常用的设计模式之一，它保证类只有一个对象实例， 并提供一个访问它的全局访问点。

1.标准的实现

1>方式1

class Singleton

{

public:

static Singleton * Instance()

{

if( 0== _instance)

{

_instance = new Singleton;

}

return _instance;

}

protected:

Singleton(void)

{

}

virtual ~Singleton(void)

{

}

static Singleton* _instance;

};

Singleton* Singleton::_instance = NULL;

这是教科书上使用的方法。看起来没有什么问题，其实包含很多的问题。如内存释放，调用形式如 Singleton*p = Singleton::Instance();，然后程序用完这个实例p指针后，要在程序结束前调用delete p;来释放内存。即使我们这么做了，代码还是有问题。因为delete p;会导致编译不过的(因为析构函数保护类型，无法调用)。

下面我们一个一个的解决。

2> 方式2

其实可以用如下简单方式来实现一个可用的singleton:

class Singleton
{
public:
    static Singleton& GetInstance()   ---这里的函数限定词static就是声明此函数为静态成员函数，外部可以直接访问此函数
    {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }

private:
    //类只能有一个实例，且只能通过GetInstance拿到对象实例，所以防止通过构造、拷贝或者赋值得到对象实例。
    Singleton( ) { };
    Singleton(const Singleton& p);  
    Singleton& operator=(Singleton& p);  

public:
    void DoSomething() {cout << "My test" << endl; };
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Singleton::GetInstance().DoSomething();       //Correct
Singleton singleton = Singleton::GetInstance();   //编译出错(不能访问private拷贝构造函数)，
//这样就可以阻止拷贝生成多个Singleton实例，
//实现只有唯一一个Singleton的实例(static Singleton instance;)

Singleton& singleton = Singleton::GetInstance();   //Correct, 这里通过引用的方式得到的，
//其实还是static Singleton instance    
singleton.DoSomething();}

}

2.自动垃圾回收

上面的程序必须记住在程序结束的时候，释放内存。为了让它自动的释放内存，我们引入auto_ptr改变它。

#include <memory>

#include <iostream>

using namespace std;

class Singleton

{

public:

static Singleton * Instance()

{

if( 0== _instance.get())

{

_instance.reset( new Singleton);

}

return _instance.get();

}

protected:

Singleton(void)

{

cout <<"Create Singleton"<<endl;

}

virtual ~Singleton(void)

{

cout << "Destroy Singleton"<<endl;

}

friend class auto_ptr<Singleton>;//这里声明class auto_ptr<Singleton>为类Singleton的友元类就是为了在class auto_ptr<Singleton>类里能调用类Singleton的保护类型的析构函数

static auto_ptr<Singleton> _instance;

};

//Singleton.cpp

auto_ptr<Singleton> Singleton::_instance;