簡述
單例模式（singleton pattern）是設計模式中最簡單的形式之一，其目的是使得類的乙個物件成為系統中的唯一例項。
這種模式涉及到乙個單一的類，該類負責建立自己的物件，同時確保只有單個物件被建立。這個類提供了一種訪問其唯一物件的方式，可以直接訪問，不需要例項化該類的物件。
uml 結構圖
要點單例模式的要點有三個：
單例類有且僅有乙個例項
單例類必須自行建立自己的唯一例項
單例類必須給所有其他物件提供這一例項
從具體實現角度來說，可分為以下三點：
提供乙個 private 建構函式（防止外部呼叫而構造類的例項）
提供乙個該類的 static private 物件
提供乙個 static public 函式，用於建立或獲取其本身的靜態私有物件（例如：getinstance()）
除此之外，還有一些關鍵點（需要多加注意，很容易忽視）：
執行緒安全（雙檢鎖 - dcl，即：double-checked locking）
資源釋放
區域性靜態變數
這種方式很常見，實現非常簡單，而且無需擔心單例的銷毀問題。
// singleton.h
#ifndef singleton_h
#define singleton_h
// 非真正意義上的單例
class singleton
private:
singleton() {}
};#endif // singleton_h
但是，這並非真正意義上的單例。當使用如下方式訪問單例時：
singleton single = singleton::getinstance();
1這會出現了乙個類拷貝問題，從而違背了單例的特性。產生這個問題原因在於：編譯器會生成乙個預設的拷貝建構函式，來支援類的拷貝。
為了避免這個問題，有兩種解決方式：
將 getinstance() 函式的返回型別修改為指標，而非引用。
顯式地宣告類的拷貝建構函式，並過載賦值運算子。
對於第一種方式，只需要修改 getinstance() 的返回型別即可：
// singleton.h
#ifndef singleton_h
#define singleton_h
// 單例
class singleton
private:
singleton() {}
};#endif // singleton_h
既然編譯器會生成乙個預設的拷貝建構函式，那麼，為什麼不讓編譯器不這麼幹呢？這就產生了第二種方式：
// singleton.h
#ifndef singleton_h
#define singleton_h
#include
using namespace std;
// 單例
class singleton
void dosomething()
private:
singleton() {} // 建構函式（被保護）
singleton(singleton const &); // 無需實現
singleton& operator = (const singleton &); // 無需實現
};#endif // singleton_h
這樣以來，既可以保證只存在乙個例項，又不用考慮記憶體**的問題。
singleton::getinstance().dosomething(); // ok
singleton single = singleton::getinstance(); // error 不能編譯通過
懶漢式/餓漢式
在講解之前，先看看 singleton 的標頭檔案（懶漢式/餓漢式公用）：
// singleton.h
#ifndef singleton_h
#define singleton_h
// 單例 - 懶漢式/餓漢式公用
class singleton
// 建構函式（被保護）
private:
static singleton *m_psingleton; // 指向單例物件的指標
};#endif // singleton_h
懶漢式的特點：
lazy 初始化
非多執行緒安全
優點：第一次呼叫才初始化，避免記憶體浪費。
缺點：必須加鎖（在「執行緒安全」部分分享如何加鎖）才能保證單例，但加鎖會影響效率。
// singleton.cpp
#include "singleton.h"
// 單例 - 懶漢式
singleton *singleton::m_psingleton = null;
singleton *singleton::getinstance()
餓漢式的特點：
非 lazy 初始化
多執行緒安全
優點：沒有加鎖，執行效率會提高。
缺點：類載入時就初始化，浪費記憶體。
// singleton.cpp
#include "singleton.h"
// 單例 - 餓漢式
singleton *singleton::m_psingleton = new singleton();
singleton *singleton::getinstance()
執行緒安全
在懶漢式下，如果使用多執行緒，會出現執行緒安全隱患。為了解決這個問題，可以引入雙檢鎖 - dcl 機制。
// singleton.h
#ifndef singleton_h
#define singleton_h
#include
#include
using namespace std;
// 單例 - 懶漢式/餓漢式公用
class singleton
// 建構函式（被保護）
private:
static singleton *m_psingleton; // 指向單例物件的指標
static mutex m_mutex; // 鎖
};#endif // singleton_h
// singleton.cpp
#include "singleton.h"
// 單例 - 懶漢式（雙檢鎖 dcl 機制）
singleton *singleton::m_psingleton = null;
mutex singleton::m_mutex;
singleton *singleton::getinstance()
}return m_psingleton;
}這樣，就可以保證執行緒安全了，但是，會帶來較小的效能影響。
資源釋放
有記憶體申請，就要有對應的釋放，可以採用下述兩種方式：
主動釋放（手動呼叫介面來釋放資源）
自動釋放（由程式自己釋放）
要手動釋放資源，新增乙個 static 介面，編寫需要釋放資源的**：
// 單例 - 主動釋放
static void destoryinstance()
}後在需要釋放的時候，手動呼叫該介面：
singleton::getinstance()->destoryinstance();
方式雖然簡單，但很多時候，容易忘記呼叫 destoryinstance()。這時，可以採用更方便的方式：
// singleton.h
#ifndef singleton_h
#define singleton_h
#include
using namespace std;
// 單例 - 自動釋放
class singleton
// 建構函式（被保護）
private:
static singleton *m_psingleton; // 指向單例物件的指標
// gc 機制
class gc
}static gc gc; // 用於釋放單例
};};
#endif // singleton_h
只需要宣告 singleton::gc 即可：
// main.cpp
#include "singleton.h"
singleton::gc singleton::gc::gc; // 重要
int main()
在程式執行結束時，系統會呼叫 singleton 的靜態成員 gc 的析構函式，該析構函式會進行資源的釋放。這種方式的最大優點就是在「不知不覺」中進行，所以，對我們來說，尤為省心。
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