本文结合一些已有的C++ 单例模式 设计方法，总结出了5种实现方式，并指出其中的使用特点和注意事项；
参考引用的文章链接：
https://segmentfault.com/q/1010000004157283
一般情况下，为了实现单例我们都会想到使用 static 成员，下面#1是最基本的方式；
#1 静态指针成员：
class Singleton{
private:
Singleton(){};
virtual ~Singleton(){};
public:
Singleton *Instance();
protect:
static Singleton *_instance;
};
//Singleton.h
Singleton *Singleton::instance()
{
if(NULL == _instance){
_instance = new Singleton();
}
return _instance;
}
//Singleton.cpp 构造时机： 运行时生成；
对象位置： 堆
资源释放： new的单例对象，没有时机去释放；
线程安全： 否； ---在单例构造过程可能重复，造成内存泄露；
#2 静态指针成员（改进型）：
在#1的基础上解决存在的两个问题；
如果单例对象的构造实在运行时之前（也就是程序静态变量初始化时完成）就可以避免线程安全的问题；
class Singleton{
public:
static Singleton *instance();
private:
Singleton();
virtual ~Singleton();
Singleton(const Singleton&){};
Singleton& operator=(const Singleton&){};
private:
class CGarbo{
public:
~CGarbo()
{
if(Singleton::m_pInstance){
delete m_pInstance;
}
}
};
private:
static Singleton *m_pInstance;
static CGarbo Garbo;
};
//Singleton.h
Singleton::CGarbo Singleton::Garbo;
Singleton* Singleton::m_pInstance = new Singleton();
Singleton::Singleton()
{
printf("contructure funcation\n");
}
Singleton::~Singleton()
{
printf("deconstructure funcation\n");
}
Singleton* Singleton::instance()
{
return m_pInstance;
}
//Singleton.cpp
构造时机： 初始化时生成；
对象位置： 堆
资源释放： 通过一个成员的析构函数来释放单例对象，； 非常巧妙， 但是m_pInstance指针和 Garbo两个成员的析构是否有先后顺序，如果指针先被释放（指针变量变成NULL？）那么单例对象还是没有机会被释放； ---找时间确认一下，然后更新一下这个结果；
线程安全： 是； ---初始化过程，没有线程竞争；
对比以上两种方式，可以看出静态初始化的时候构造单例对象，能够比较好的解决线程安全的问题； 但是资源释放的需要通过曲线救国的方式来解决；
那么能不能把单例对象也生成在静态区呢？这样释放的问题就可以由操作系统自动完成；
#3 静态成员对象
class Singleton{
public:
static Singleton *instance();
private:
Singleton();
virtual ~Singleton();
Singleton(const Singleton&){};
Singleton& operator=(const Singleton&){};
private:
static Singleton m_instance;
};
//Singleton.h
Singleton Singleton::m_instance;
Singleton::Singleton()
{
printf("contructure funcation\n");
}
Singleton::~Singleton()
{
printf("deconstructure funcation\n");
}
Singleton *Singleton::instance()
{
return &m_instance;
}
//Singleton.cpp 构造时机： 初始化时生成；
对象位置： 静态区
资源释放： 在程序结束时 自动释放静态区的 成员变量
线程安全： 是；
注意： 静态成员的初始化需要放到类外完成； 那么是否可以把静态对象在成员函数instance（）内部生成呢？
#4 静态局部对象
class Singleton{
public:
static Singleton *instance();
private:
Singleton();
virtual ~Singleton();
Singleton(const Singleton&){};
Singleton& operator=(const Singleton&){};
};
//Singleton.h
Singleton::Singleton()
{
printf("contructure funcation\n");
}
Singleton::~Singleton()
{
printf("deconstructure funcation\n");
}
Singleton *Singleton::instance()
{
static Singleton ins;
return &ins;
}
//Singleton.cpp构造时机： 运行时生成； ---参考链接2 ； --对于C++的局部类对象，是在函数第一次调用时生成；
对象位置： 静态区
资源释放： 在程序结束时 自动释放静态区的 成员变量
线程安全： 是（C++11）； ---参考链接2，， C++11标准针对局部静态对象的构造能保证线程安全（待查）；
综合以上4中方式，单例对象的释放都是在程序结束时释放，
如果要求能够提供接口随时释放对象，那么就必须构造在堆上，然后提供显式的destroy接口；
#5 静态指针成员（动态释放）
#ifndef __MUTEX_H__
#define __MUTEX_h__
#include <pthread.h>
class Mutex{
private:
pthread_mutex_t m_mutex;
public:
Mutex();
virtual ~Mutex();
private:
Mutex(const Mutex&){};
Mutex& operator=(const Mutex&){};
public:
int lock();
int unlock();
int trylock();
};
#endif //__MUTEX_H__
//Mutex.h
#include "Mutex.h"
Mutex::Mutex()
{
pthread_mutex_init(&m_mutex, NULL);
}
Mutex::~Mutex()
{
pthread_mutex_destroy(&m_mutex);
}
int Mutex::lock()
{
return pthread_mutex_lock(&m_mutex);
}
int Mutex::unlock()
{
return pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
}
int Mutex::trylock()
{
return pthread_mutex_trylock(&m_mutex);
}
//Mutex.cpp
//单例类
#ifndef __SINGLETON_H__
#defile __SINGLETON_H__
#include "Mutex.h"
class Singleton{
public:
static Singleton *instance();
static void destroy();
private:
Singleton();
virtual ~Singleton();
Singleton(const Singleton&){};
Singleton& operator=(const Singleton&){};
private:
static Singleton *m_pInstance;
static Mutex m_Mutex;
};
#endif //__SINGLETON_H__
//Singleton.h
Singleton* Singleton::m_pInstance = NULL;
Mutex Singleton::m_Mutex;
Singleton::Singleton()
{
//do something
}
Singleton::~Singleton()
{
//do something
}
Singleton* Singleton::instance()
{
if(NULL == m_pInstance){
m_Mutex.lock();
if(NULL == m_pInstance){
m_pInstance = new Singleton();
}
m_Mutex.unlock();
}
return m_pInstance;
}
void Singleton::destroy()
{
if(m_pInstance){
m_Mutex.lock();
if(m_pInstance){
delete m_pInstance;
m_pInstance = NULL;
}
m_Mutex.unlock();
}
}
//Singleton.cpp 当然 也可以吧 静态成员指针放到接口函数里面作为局部静态变量 和局部静态对象；