Singleton模式是常用的设计模式之一,但是要实现一个真正实用的设计模式却也不是件容易的事情。
1. 标准的实现
class Singleton
{
public:
static Singleton * Instance()
{
if( 0== _instance)
{
_instance = new Singleton;
}
return _instance;
}
protected:
Singleton(void)
{
}
virtual ~Singleton(void)
{
}
static Singleton* _instance;
};
这是教科书上使用的方法。看起来没有什么问题,其实包含很多的问题。下面我们一个一个的解决。
2. 自动垃圾回收
上面的程序必须记住在程序结束的时候,释放内存。为了让它自动的释放内存,我们引入auto_ptr改变它。
#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;
class Singleton
{
public:
static Singleton * Instance()
{
if( 0== _instance.get())
{
_instance.reset( new Singleton);
}
return _instance.get();
}
protected:
Singleton(void)
{
cout <<"Create Singleton"<<endl;
}
virtual ~Singleton(void)
{
cout << "Destroy Singleton"<<endl;
}
friend class auto_ptr<Singleton>;
static auto_ptr<Singleton> _instance;
};
//Singleton.cpp
auto_ptr<Singleton> Singleton::_instance;
3. 增加模板
在我的一个工程中,有多个的Singleton类,对Singleton类,我都要实现上面这一切,这让我觉得烦死了。于是我想到了模板来完成这些重复的工作。
现在我们要添加本文中最吸引人单件实现:

#pragma once

#include <memory>
using namespace std;
using namespace C2217::Win32;

namespace C2217
{
namespace Pattern
{
template <class T>
class Singleton
{
public:
static inline T* instance();

private:
Singleton(void){}
~Singleton(void){}
Singleton(const Singleton&){}
Singleton & operator= (const Singleton &){}

static auto_ptr<T> _instance;
};

template <class T>
auto_ptr<T> Singleton<T>::_instance;

template <class T>
inline T* Singleton<T>::instance()
{
if( 0== _instance.get())
{
_instance.reset ( new T);
}

return _instance.get();
}

//Class that will implement the singleton mode,
//must use the macro in it's delare file
#define DECLARE_SINGLETON_CLASS( type ) \
friend class auto_ptr< type >;\
friend class Singleton< type >;
}
}

4. 线程安全
上面的程序可以适应单线程的程序。但是如果把它用到多线程的程序就会发生问题。主要的问题在于同时执行_instance.reset ( new T); 就会同时产生两个新的对象,然后马上释放一个,这跟Singleton模式的本意不符。所以,你需要更加安全的版本:

#pragma once

#include <memory>
using namespace std;
#include "Interlocked.h"
using namespace C2217::Win32;

namespace C2217
{
namespace Pattern
{
template <class T>
class Singleton
{
public:
static inline T* instance();

private:
Singleton(void){}
~Singleton(void){}
Singleton(const Singleton&){}
Singleton & operator= (const Singleton &){}

static auto_ptr<T> _instance;
static CResGuard _rs;
};

template <class T>
auto_ptr<T> Singleton<T>::_instance;

template <class T>
CResGuard Singleton<T>::_rs;

template <class T>
inline T* Singleton<T>::instance()
{
if( 0 == _instance.get() )
{
CResGuard::CGuard gd(_rs);
if( 0== _instance.get())
{
_instance.reset ( new T);
}
}
return _instance.get();
}

//Class that will implement the singleton mode,
//must use the macro in it's delare file
#define DECLARE_SINGLETON_CLASS( type ) \
friend class auto_ptr< type >;\
friend class Singleton< type >;
}
}
CresGuard 类主要的功能是线程访问同步,代码如下:

#pragma once
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Instances of this class will be accessed by multiple threads. So,
// all members of this class (except the constructor and destructor)
// must be thread-safe.
class CResGuard {
public:
CResGuard() { m_lGrdCnt = 0; InitializeCriticalSection(&m_cs); }
~CResGuard() { DeleteCriticalSection(&m_cs); }

// IsGuarded is used for debugging
BOOL IsGuarded() const { return(m_lGrdCnt > 0); }

public:
class CGuard {
public:
CGuard(CResGuard& rg) : m_rg(rg) { m_rg.Guard(); };
~CGuard() { m_rg.Unguard(); }

private:
CResGuard& m_rg;
};

private:
void Guard() { EnterCriticalSection(&m_cs); m_lGrdCnt++; }
void Unguard() { m_lGrdCnt--; LeaveCriticalSection(&m_cs); }

// Guard/Unguard can only be accessed by the nested CGuard class.
friend class CResGuard::CGuard;

private:
CRITICAL_SECTION m_cs;
long m_lGrdCnt; // # of EnterCriticalSection calls
};

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
5. 实用方法
比如你有一个需要实现单件模式的类,就应该这样实现:
#pragma once
#include "singleton.h"
using namespace C2217::Pattern;

class ServiceManger
{
public:
void Run()
{
}
private:
ServiceManger(void)
{
}
virtual ~ServiceManger(void)
{
}
DECLARE_SINGLETON_CLASS(ServiceManger);
};

typedef Singleton<ServiceManger> SSManger;

在使用的时候很简单,跟一般的Singleton实现的方法没有什么不同。
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
SSManger::instance()->Run();
}

一个简单的Singleton模式的实现,可以看到C++语言背后隐藏的丰富的语意,我希望有人能实现一个更好的Singleton让大家学习。我从一开始实现Singleton类的过程,其实就是我学习C++的过程,越是深入越觉得C++了不起。

C++完美实现Singleton模式[转]的更多相关文章

  1. 转:Singleton模式

    C++完美实现Singleton模式  转自:http://www.cppblog.com/dyj057/archive/2005/09/20/346.html boost库的Singleton的实现 ...

  2. 面试:用 Java 实现一个 Singleton 模式

    面试:用 Java 实现一个 Singleton 模式 面试系列更新后,终于迎来了我们的第一期,我们也将贴近<剑指 Offer>的题目给大家带来 Java 的讲解,个人还是非常推荐< ...

  3. 剑指offer之面试题2:实现Singleton模式

    来源:剑指offer 这篇主要记录<剑指offer>书籍中的面试题2:实现Singleton模式 使用语言:C# 代码环境:VS2017 总共有5中解法,从前往后依次优化. 结构如下: 前 ...

  4. 6、单例模式 Singleton模式 只有一个实例 创建型模式

    1.了解Singleton模式 程序在运行时,通常都会生成很多实例.例如,表示字符串的java . lang . string类的实例与字符串是- -对- -的关系,所以当有1000个字符串的时候,会 ...

  5. Qt 中使用Singleton模式需小心

    在qt中,使用Singleton模式时一定要小心.因为Singleton模式中使用的是静态对象,静态对象是直到程序结束才被释放的,然而,一旦把该静态对象纳入了Qt的父子对象体系,就会导致不明确的行为. ...

  6. 剑指Offer面试题:1.实现Singleton模式

    说来惭愧,自己在毕业之前就该好好看看<剑指Offer>这本书的,但是各种原因就是没看,也因此错过了很多机会,后悔莫及.但是后悔是没用的,现在趁还有余力,把这本书好好看一遍,并通过C#通通实 ...

  7. C++ Singleton模式

    地址:http://www.cppblog.com/dyj057/archive/2005/09/20/346.html Singleton模式是常用的设计模式之一,但是要实现一个真正实用的设计模式却 ...

  8. Singleton模式——对象创建型模式

    Singleton模式即为单例模式/单件模式. (一)意图--保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点. 如一台计算机可以有多个端口,但是应该统一管理这些端口,避免访问冲突.--选择Sin ...

  9. Singleton模式和Mono-State模式

    类和实例 对于大多数的类,都可以创建多个实例.在需要和不需要时,创建和删除这些实例.该过程会伴随着内存的分配和归还. 同时,有一些类,应该仅有一个实例.该实例在程序启动/结束时被创建和删除. root ...

随机推荐

  1. table & colgroup

    table & colgroup // <caption>版本信息</caption> table = ` <table class="versions ...

  2. 使用pdb模块调试Python

    在Python中,我们需要debug时,有三种方式: 加log语句.最简单的方式是添加print()语句来输出我们想要获知的状态或者变量,好处是简单容易操作,坏处是debug完了之后,还需要将prin ...

  3. hdu 3986 Harry Potter and the Final Battle (最短路径)

    Harry Potter and the Final Battle Time Limit: 5000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/6553 ...

  4. [NC189A]数字权重

    题目大意:有一个$n$位的数,设第$i$位为$a_i$(最高位为$a_1$).问满足$(\sum\limits_{i=2}^n(a_i-a_{i-1}))==k$的数的个数(不含前导零) 题解:发现$ ...

  5. confluence6.3安装、破解

    confluence是一个专业的企业知识管理与协同软件,可以用于构建企业wiki.通过它可以实现团队成员之间的协作和知识共享.现在大多数公司都会部署一套confluence,用作内部wiki.现在co ...

  6. 转:ExecutorService

    在Java5之后,并发线程这块发生了根本的变化,最重要的莫过于新的启动.调度.管理线程的一大堆API了.在Java5以后,通过 Executor来启动线程比用Thread的start()更好.在新特征 ...

  7. 洛谷T8116 密码

    T8116 密码 题目描述 YJC把核弹发射密码忘掉了……其实是密码被加密了,但是YJC不会解密.密码由n个数字组成,第i个数字被加密成了如下形式:第k小的满足(2^L)|(P-1)且P为质数的P.Y ...

  8. 行为型设计模式之访问者模式(Visitor)

    结构 意图 表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作.它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作. 适用性 一个对象结构包含很多类对象,它们有不同的接口,而你想对这些对象实施一些依 ...

  9. [ CodeVS冲杯之路 ] P1063

    不充钱,你怎么AC? 题目:http://codevs.cn/problem/1063/ 本来是想写石子合并的,结果把题目看错了,写成了合并果子…… 凑合交了上去,直接A了…… 题目将可以将任意两堆合 ...

  10. 免费的二维码发布平台 http://zhifubao.masao.top:8282/assets/index.html

    http://zhifubao.masao.top:8282/assets/index.html