c++程序设计 Screen类的静态成员与单例模式

增强Screen类，使之在程序中只能生成一个实例（10分）
题目内容：

基于第四单元作业，修改Screen类。第四单元作业的参考代码在下面。

在Screen类中，添加两个 string 类型的数据成员 enter 和 leave，并在构造函数中将他们分别初始化为字符串“enter screen”和“leave screen”（每个字符串中只有一个空格分隔两个单词）
在Screen类中，增加一个 Screen* 类型的静态的私有数据成员 instance；请在类外将其初始化为 nullptr；
在Screen类中，增加一个静态公有的 getInstance(int width, int height) 函数，该函数返回instance的值。两个参数均带有默认值，分别为 640 和 480
在getInstance函数中，判断instance的值

若instance值为nullptr

a. 以width和height作为构造函数的参数，使用new运算符创建一个Screen对象

b. 将新的Screen对象的地址保存在instance中；
若instance的值不为nullptr（即instance指向一个Screen对象），则返回instance的值

在getInstance函数中，不检查宽和高是否合理。合理性检测仍然由Screen类的构造函数负责
修改Screen类的构造函数

1）删除Screen类的默认构造函数，只保留带参构造函数，并修改之使其能初始化数据成员

2）删除第4单元作业的Screen类的所有构造函数中的【cout << “screen” << endl;】语句
3） Screen类的所有构造函数【均应输出】数据成员enter中的字符串内容并换行（使用std::endl），但是【不再输出其它信息】
4） Screen类的构造函数仍然使用第四单元作业中所要求的exitWhenInvalidScreen函数检查屏幕宽和高的有效性。（可以直接复用第四单元作业的相关代码）；该部分代码必须放在输出数据成员enter的代码之后

如有必要，则增加或者修改其他数据成员及函数成员
不要忘记在类外对Screen类的所有静态成员进行初始化，否则编译器会报告链接出错。
补充说明

现在的Screen类使用了一种【设计模式】，叫做“单例模式”，可以保证在这个程序中只会有一个Screen的实例。

程序所用主函数如下（不可做任何修改！）

int main() {
  int width, height;
  Screen *screen1, *screen2;
 
  std::cin >> width >> height;
   
  screen1 = Screen::getInstance(width, height);
  screen2 = Screen::getInstance();
   
  std::cout << screen1->getWidth() << ' ' << screen1->getHeight() << std::endl;
  std::cout << screen2->getWidth() << ' ' << screen2->getHeight();
   
#ifdef DEBUG
  std::cin.get();
#endif
  return 0;
}

输入格式:

空格分隔的整数，代表屏幕的宽和高

输出格式：

字符串或者空格分隔的整数

输入样例：

800 600

输出样例：

enter screen

800 600

注：上述输出样例第三行之后没有换行符

备注：第四单元的作业【创建带有参数边界检查的Screen类】的参考代码如下，如果你未完成第四单元相关作业，那么可以在下面代码的基础上，修改添加代码，完成本次作业

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
const int SCREENSIZE = 1000;
class Screen {
private:
    int width_, height_;
public:    
    Screen (int width, int height) {
        width_ = width;
        height_ = height;
         
        exitWhenInvalidScreen(width, height);
         
        cout << "screen" << endl;
    }
     
    Screen () : Screen (640, 480) { // C++11 Delegating Construction
    }
     
    int getWidth() {
        return width_;
    } 
     
    int setWidth(int width) {
    width_ = width;
     
    exitWhenInvalidScreen(width);
     
    return width_;
    }
     
    int getHeight() {
        return height_;
    }
     
    int setHeight(int height) {
    height_ = height;
     
    exitWhenInvalidScreen(640, height);
     
    return height_;
    }
     
    void exitWhenInvalidScreen(int width = 640, int height = 480) {
         if ( width <= 0 || height <= 0 || width > SCREENSIZE || height > SCREENSIZE) {
            cout << "invalid screen size";
            exit(0);
        }
    }
};
int main() {
  int width, height;
  std::cin >> width >> height;
  Screen screen1 (width, height);
  Screen screen2;
   
  screen2.setWidth(800);
  screen2.setHeight(600);
   
  std::cout << screen1.getWidth() << ' ' << screen1.getHeight() << std::endl;
  std::cout << screen2.getWidth() << ' ' << screen2.getHeight();
   
#ifdef DEBUG
  std::cin.get();
#endif
  return 0;
}

#include <iostream>
#include <string>

class Screen
{
public:
    Screen(int Width,int Height)
    {
        this -> Width = Width;
        this -> Height = Height;
        std::cout << this -> enter << std::endl;
        this -> exitWhenInvalidScreen(this -> Width,this -> Height);

    }
    int getWidth()
    {
        return Width;
    }
    int getHeight()
    {
        return this->Height;
    }
    int setWidth(int width)
    {
        this->Width = width;
        this -> exitWhenInvalidScreen(this -> Width,500);
        return width;
    }    //return width
    int setHeight(int height)
    {
        this->Height = height;
        this -> exitWhenInvalidScreen(500,this->Height);
        return height;
    }  //return height
    static Screen *getInstance(int width = 640, int height = 480)
    {
        if(instance == nullptr)
            instance = new Screen(width, height);
        return instance;
    }
private:
    static Screen * instance;
    std::string enter{"enter screen"}, leave{"leave screen"};
    int Width{640},Height{480};
    void exitWhenInvalidScreen(int w,int h)
    {
        if(w > 0 && h > 0 && w <= 1000 && h <= 1000)
            return;
        else
        {
            std::cout << "invalid screen size";
            exit(0);
        }
    }
};

Screen * Screen::instance = nullptr;

int main() {
  int width, height;
  Screen *screen1, *screen2;

  std::cin >> width >> height;

  screen1 = Screen::getInstance(width, height);
  screen2 = Screen::getInstance();

  std::cout << screen1->getWidth() << ' ' << screen1->getHeight() << std::endl;
  std::cout << screen2->getWidth() << ' ' << screen2->getHeight();

#ifdef DEBUG
  std::cin.get();
#endif
  return 0;
}

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