三种单例模式的实现（C++）

Posted 2021-06-05 张杨

　　今天主要是学习了单例模式的三种实现，包括懒汉式、双重检查锁懒汉式和饿汉式。

　　首先，我们应该要理解单例模式的概念，单例模式简单的来说就是一个类只允许有一个对象，为此，我们可以知道必须要控制类的构造行为，故将构造函数私有化、同时将该类的对象

定义为该类的静态数据成员（因为构造函数被私有化了）。

1. 　　首先是懒汉式，懒汉式理解起来最为直接，直接上代码

　　

#include "commonHeader.h"

class lanhan {
public:
    static lanhan * getInstance()
    {
        if (nullptr == instance)
        {
            instance = new lanhan();
        }
        return instance;
    }
private:
    lanhan()
    {

    }
    static lanhan * instance;
};

lanhan * lanhan::instance = nullptr;

　　通过每次去判断instance是否为空，从而保证instace只会被初始化一次，但是这种保证只在单线程的情况下成立，当多个线程都对instace==nullptr进行判断时，instance无疑

还是会被执行多次。

　　2. 考虑到懒汉式在多线程下存在的问题，于是也有人提出了使用互斥锁来保证这一点，代码如下：

　　

#include <mutex>
#include "commonHeader.h"

class lanhanPlus
{
public:
    static lanhanPlus * getInstance()
    {
        if (nullptr == instance)
        {
            helpLock.lock();
            if (nullptr == instance)
            {
                instance = new lanhanPlus();
            }
            helpLock.unlock();
        }
        return instance;
    }
private:
    lanhanPlus()
    {

    }
    static lanhanPlus * instance;
    static mutex helpLock;
};

lanhanPlus * lanhanPlus::instance = nullptr;
mutex lanhanPlus::helpLock;

　　通过借助互斥锁的帮助，懒汉式在多线程环境下也能保证类达到单例的要求。同时这里通过两层判空的设定，不会对程序的性能造成太多的影响。

 

　　3. 饿汉式，饿汉式非常巧妙的借助了静态局部变量的特性，存储在静态区，作用域局部，只会在第一次定义时被初始化，非常完美，代码如下：

　　

#include "commonHeader.h"

class ehan
{
public:
    static ehan * getInstance()
    {
        static ehan * instance;
        return instance;
    }
private:
    ehan()
    {

    }
};