C++的单例模式怎么释放内存？

Posted 2022-06-08 Jason_Lee155

其实这是个没什么意义的问题，即便不释放感觉也没什么。本来单例也是供全局调用的。但是既然遇到了，就记录一下。

单例简单写法

// 不考虑线程安全
class Singleton

private:
	static Singleton* instance;
private:
	Singleton() ;
	~Singleton() ;
	Singleton(const Singleton&);
	Singleton& operator=(const Singleton&);
public:
	static Singleton* getInstance() 
		if(instance == NULL) 
			instance = new Singleton();
		
		return instance;
	
;

// init static member
Singleton* Singleton::instance = NULL;

就没写线程安全的写法了，需要的可以自行百度一下。

方式一：在程序结束以前，经过调用delete来释放

很天然的，可能会有部分程序员想到，把释放工作做交给析构函数来处理不就好了。想法是不错，代码要怎么写？假设如下：

~dtor()     
    delete instance; //？？？

可惜的是，一：new出来的对象，必须用与之对应的delete显示的来释放，程序并不会自动调用析构函数来析构new出来的对象；二：在delete的时候会调用析构函数，析构函数中又调用了delete，而后又调用了析构函数……这样就进入了一个无限的循环之中。

可能的代码：

int main(int argc, char ** argv)

    //...
    
    // 在不使用此单例的时候delete
    delete Singleton::get_instance();
    //...

检测结果：

经过valgrind工具，我们能够看到，全部内存都被释放了。这种处理完成了任务，好像无可厚非。可是，大多数状况下，这条语句会被遗忘，若是程序中存在多个单例，也很容易将某个对象的释放操作遗漏。如果在单例中写一个public方法，将delete语句封装，main函数里再调用此单例public方法，也是跟这里一样的原理，换汤不换药。

方式二：经过C标准库的atexit()函数注册释放函数

atexit()函数能够用来注册终止函数。若是打算在main()结束后执行某些操作，可使用该函数来注册相关函数。

可能的代码：

void del_singleton_01()

    if (Singleton::get_instance())
    
        delete Singleton::get_instance();
    


int main(int argc, char **argv)

    // ...
    atexit(del_singleton_01);
    // ...

检测结果：

标准规定atexit()至少能够注册32个终止函数，若是系统中有多个单例，咱们可能要注册多个函数，或者在同一个终止函数中释放全部单例对象。可是方式一中的问题依然存在。必须由程序员手动注册，且有可能遗漏某个对象。

方式三：让操做系统自动释放

我们知道，进程结束时，静态对象的生命周期随之结束，其析构函数会被调用来释放对象。所以，我们能够利用这一特性，在单例类中声明一个内嵌类，并声明一个该类类型的static对象，该类的析构函数专门用来释放new出来的单例对象。

可能的代码：

class Singleton 
public:
    // ...
private:
    // ...
    static Singleton * instance;
    //嵌套类
    class GarbageCollector 
    public:
        ~GarbageCollector() 
            if (Singleton::instance) 
                delete Singleton::instance;
                Singleton::instance = 0;
            
        
    ;
    // 嵌套类对象
    static GarbageCollector gc;
;

// 外部main函数中定义对象
Singleton::GarbargeCollector Singleton::gc;
// ...

检测结果：

 好了，咱们能够像以前同样使用单例了，不须要再关心对象的释放问题。进程结束时，操做系统会帮咱们去释放的。

最后

其实还有很多方式可以释放这个内存，比如C++智能指针-共享指针这些。可以慢慢摸索。