设计模式之单例模式(Singleton)C++实现

单例模式--作用：

     确保一个类中只有一个实例，并提供全局访问点；

特点：

 1. 构造函数 私有化，因此不能直接定义一个该类的对象:  private: Csingle(){};

 2. 定义一个类型为 该类本身的指针 的一个静态成员 : static CSingleton* m_singleInstance;

 3. 定义一个返回类型为 该类本身的指针 的一个静态成员函数:

      static CSingleton* getSingleInstance(){

                if(m_singleInstance == nullptr)  m_singleInstance = new CSingleton;

                return m_singleInstance;

     }

  4. 外部直接通过 CSingleton::getSingleInstance()函数来获取这唯一的实例；

单例模式与多线程

防止竞争的方法：

1. 多线程访问时，需要同步机制： 在进入getSingleInstance函数后加入互斥锁之类的内核对象来进行同步；

class CSingleton
{
public:
	~CSingleton() {};
	static CSingleton* m_sticSingleInstance;
	static CSingleton* GetSingleInstance();
private:
	CSingleton()  {};
};

#include "CSingleton.h"
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/lock_guard.hpp>
boost::mutex g_mutex;
CSingleton* CSingleton::m_sticSingleInstance = nullptr;

CSingleton* CSingleton::GetSingleInstance()
{
	boost::lock_guard<boost::mutex> lock(g_mutex);//同步锁
	if (m_sticSingleInstance == nullptr) {
		m_sticSingleInstance = new CSingleton;	
	}	
	return m_sticSingleInstance;
}

2. 提前分配好m_singleInstance实例，在静态成员实例m_singleInstance初始化时就将实现 new CSingleton,而不是在getSingleInstance()函数中再创建实例对象；

#include "CSingleton.h"

//初始化就创建实例，不会创建有多个实例
CSingleton* CSingleton::m_sticSingleInstance = new CSingleton;

CSingleton* CSingleton::GetSingleInstance()
{
	return m_sticSingleInstance;
}

3. double-checked locking，使用“双重检查锁”,volatile修饰静态成员m_singleInstance，在getSingleInstance函数中，先检查实例是否已创建，如果尚未创建，才进行同步； 这样，只有第一次时会有同步操作，后续使用getSingleInstance函数时不会有同步动作，减少消耗；

#include "CSingleton.h"
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/lock_guard.hpp>
boost::mutex g_mutex;
CSingleton* CSingleton::m_sticSingleInstance = nullptr;

CSingleton* CSingleton::GetSingleInstance()
{
	if (m_sticSingleInstance == nullptr) {
//判断是否为nullptr后再加锁
		boost::unique_lock<boost::mutex> lock(g_mutex);
		if (m_sticSingleInstance == nullptr) {
			m_sticSingleInstance = new CSingleton;
		}
		lock.unlock();
	}
	return m_sticSingleInstance;
}