C++11下的单例模式
动机:在软件系统中,经常有这样一些特殊的类,必须保证它们在系统中只存在一个实例,才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。 绕过常规的构造器,提供一种机制来保证一个类只有一个实例。
定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点。
1、C++11中可以保证static变量时多线程安全的,在底层实现了加锁操作,所以不需要像以前那样自己写加锁操作。
2、由于是一个static对象,可以保证对象只生成一次;
3、在程序结束的时候,系统会调用对应的析构函数;如果是new出来的对象,程序结束的时候,系统不会自动调用析构函数。
4、GetInstance()的返回值需要是指针或者引用,不然会出现值拷贝;最好是指针,用户使用起来会方便一些;如果返回指针每次使用该类的时候都需要GetInstance();返回指针就可以使用指针调用该类中的函数了。
class Singleton{
private: //默认构造和拷贝构造都需要是private
Singleton();
Singleton(const Singleton& other);
public:
static Singleton* GetInstance(){
static Singleton instance;
return &instance;
}
//member function
void fun(){
cout<<"member function"<<endl;
}
};
int main(){
Singleton* p = Singleton::GetInstance();
p->fun();
//如果返回是引用
//Singleton::GetInstance().func();
}
以前的写法:
单线程安全+多线程安全(低效)+双检查锁
class Singleton{
private:
Singleton();
Singleton(const Singleton& other);
public:
static Singleton* GetInstance();
static Singleton* instance_;
};
Singleton* Singleton::instance_=nullptr;
//线程非安全版本
Singleton* Singleton::GetInstance() {
//在多线程的情况下,可能会出现这个对象被创建多次的情况
if(instance_ == nullptr){
在执行下一行代码之前可能会抢进来多个线程,导致创建多个实例
instance_=new Singleton;
}
return instance_;
}
//线程安全版本,但锁的代价过高
//
Singleton* GetInstance(){
Lock lock;
if(instance_==nullptr){
instance_=new Singleton;
}
return instance_;
}
//双检查锁,但由于内存读写reorder不安全(volatile)
Singleton* GetInstance(){
//第一个检查,如果只是读操作,就不许用加锁
if(instance_==nullptr){
Lock lock;
//第二个检查,保证只有一个
if(instance_==nullptr){
instance_=new Singleton;
}
}
return instance_;
}