C 中的單例模式

單例模式(singleton pattern，也稱為單件模式)，使用最廣泛的設計模式之一。其意圖是保證乙個類僅有乙個例項，並提供乙個訪問它的全域性訪問點，該例項被所有程式模組共享。

定義乙個單例類，私有化它的建構函式，以防止外界建立單例類的物件；使用類的私有靜態指標變數指向類的唯一例項，並用乙個公有的靜態方法獲取該例項。

教學版，即懶漢版（lazy singleton）：單例例項在第一次被使用時才進行初始化，這叫做延遲初始化。

// version 1.0
class singleton;~
singleton()
;singleton
(const singleton&);
singleton& operator=
(const singleton&);
public:
static singleton*
getinstance()
return instance;}}
;// init static member
singleton* singleton:
:instance =
null
;

lazy singleton存在記憶體洩露的問題，這裡有兩種解決方法：

使用智慧型指標

使用靜態的巢狀類物件

對於第二種解決方法，**如下：

// version 1.1
class singleton;~
singleton()
;singleton
(const singleton&);
singleton& operator=
(const singleton&);
private:
class deletor };
static deletor deletor;
public:
static singleton*
getinstance()
return instance;}}
;// init static member
singleton* singleton:
:instance =
null
;

在程式執行結束時，系統會呼叫靜態成員deletor的析構函式，該析構函式會刪除單例的唯一例項。使用這種方法釋放單例物件有以下特徵：

注意version 1.0與version 1.1都不是執行緒安全的，要使其執行緒安全，可以使用雙檢測鎖模式（double-checked locking pattern）：

static singleton*
getinstance()
}return instance;
}

在單例類內再定義乙個巢狀類，總是感覺很麻煩，所以《effective c++》（item 04）中的提出另一種更優雅的單例模式實現，使用函式內的 local static 物件。當第一次訪問getinstance()方法時才建立例項：

// version 1.2
class singleton;~
singleton()
;singleton
(const singleton&);
singleton& operator=
(const singleton&);
public:
static singleton&
getinstance()
};

c++0x以後，要求編譯器保證內部靜態變數的執行緒安全性，故c++0x之後該實現是執行緒安全的，c++0x之前仍需加鎖。

餓漢版（eager singleton）：指單例例項在程式執行時被立即執行初始化

// version 1.3
class singleton
}// initialize defaultly
singleton singleton:
:instance;

由於在main函式之前初始化，所以沒有執行緒安全的問題。但是潛在問題在於no-local static物件（函式外的static物件）在不同編譯單元中的初始化順序是未定義的。如果在初始化完成之前呼叫 getinstance() 方法會返回乙個未定義的例項。

C 中的單例模式

C 中單例模式

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