单例模式
单例模式的写法总的来说分为两类:饿汉式和饱汉式,他们都依赖C++的一个知识点:static的使用。
具体的写法有很多种,
首先给出最推荐的写法
。这个写法是所谓的饱汉式(即:延时初始化,再使用的时候才去初始化)
classSingleton
{public:static Singleton&getInstance() {staticSingleton _instance;return_instance;
}
Singleton(const Singleton& other) = delete;
Singleton(Singleton&& other) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& other) = delete;
Singleton&operator=(Singleton&& other) = delete;private:
Singleton()= default;~Singleton() = default;
};
也看到过有人这样写,我觉得没有必要。
classSingleton
{public:static Singleton*getInstance() {staticSingleton _instance;return &_instance;
}
Singleton(const Singleton& other) = delete;
Singleton(Singleton&& other) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& other) = delete;
Singleton&operator=(Singleton&& other) = delete;private:
Singleton()= default;~Singleton() = default;
};
下面给出其他的写法
写法一:静态成员饿汉式
存在的问题
:no local static(函数外的static)变量在不同的编译单元中的初始化顺序未定义,即static Singleton& getInstance()和static Singleton _instance的顺序未知。
classSingleton
{public:static Singleton&getInstance() {return_instance;
}
Singleton(const Singleton& other) = delete;
Singleton(Singleton&& other) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& other) = delete;
Singleton& operator=(Singleton&& other) = delete;private:staticSingleton _instance;
Singleton()= default;~Singleton() = default;
};
Singleton Singleton::_instance;
写法二:指针饱汉式
存在的问题:
1.不是线程安全(改进:加锁)、2.内存泄漏(改进:使用智能指针或者依赖静态的嵌套类的析构函数)
classSingleton
{public:static Singleton*getInstance() {if(_instance)
_instance= newSingleton();return_instance;
}
Singleton(const Singleton& other) = delete;
Singleton(Singleton&& other) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& other) = delete;
Singleton& operator=(Singleton&& other) = delete;private:static Singleton *_instance;
Singleton()= default;~Singleton() = default;
};
Singleton* Singleton::_instance = nullptr;
题外话:
写法二中的指针到底需不需要释放?
如果对象没有被释放,在
程序运行期间
可能会存在内存泄露问题。
有人可能会说,在程序结束时,操作系统会进行必要的清理工作,包括释放进程的所有堆栈等信息,即使存在内存泄露,操作系统也会收回的;且对于单例来讲,进程运行期间仅有一个,对于现代计算机而言,占用的内存貌似也不会太大。而且该实例有可能根本就没有进行内存的申请操作,这种情况下不释放实例所占内存,对进程的运行也不会造成影响。
且选用单例模式设计初衷就是整个程序运行期间都只有一个实例。
但我觉得还是要在合适的地方加上释放(那在哪儿合适呢,在程序关闭前?),养成良好的习惯,并且对于大型项目来说,会有内存检测工具,避免报内存泄漏,增加检查成本。
当然,如果采用前面的最佳模式,就无需考虑这个问题了,只需要写好这个类的析构函数就可以了。