单例模式 C++实现

单例模式

概念：单例模式是一种常见的软件设计模式。它的核心结构只包含一个被称为单例的特殊类。它的目的是保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。

应用场景：有一些对象只需要一个，如：对话框、系统日志、显卡等设备的驱动程序对象、一台PC连接一个键盘。单例模式有3种实现方式：懒汉式、饿汉式和双重锁的形式。

懒汉：第一次用到类的实例的时候才回去实例化。

饿汉：单例类定义的时候就进行实例化。

1. 懒汉式

构造函数声明为private或者protect防止被外部函数实例化，内部保存一个private static的类指针保存唯一的实例，实例的动作有一个public的类方法实现。代码如下：

  
  class singleton   //实现单例模式的类  
  {  
  private:  
      singleton(){}  //私有的构造函数  
      static singleton* Instance;  
  public:  
      static singleton* GetInstance()  
      {  
          if (Instance == NULL) //判断是否第一调用  
              Instance = new singleton();  
          return Instance;  
      }  
  }; 

缺点：这个实现在单线程下是正确的，但在多线程情况下，如果两个线程同时首次调用GetInstance方法且同时检测到Instance是NULL，则两个线程会同时构造一个实例给Instance，这样就会发生错误。

2. 改进的懒汉式（双重检查锁）

　思路：只有在第一次创建的时候进行加锁，当Instance不为空的时候就不需要进行加锁的操作。代码如下：　　　

  
  class singleton   //实现单例模式的类  
  {  
  private:  
      singleton(){}  //私有的构造函数  
      static singleton* Instance;  
        
  public:  
      static singleton* GetInstance()  
      {  
          if (Instance == NULL) //判断是否第一调用  
          {   
              Lock(); //表示上锁的函数  
              if (Instance == NULL)  
              {  
                  Instance = new singleton();  
              }  
              UnLock() //解锁函数  
          }             
          return Instance;  
      }  
  };  

3. 饿汉式

饿汉式的特点是一开始就加载了，如果说懒汉式是“时间换空间”，那么饿汉式就是“空间换时间”，因为一开始就创建了实例，所以每次用到的之后直接返回就好了。饿汉模式是线程安全的。

  
  class singleton   //实现单例模式的类  
  {  
  private:  
      singleton() {}  //私有的构造函数  
        
  public:  
      static singleton* GetInstance()  
      {  
          static singleton Instance;  
          return &Instance;  
      }  
  };