C++單例模式基礎內容介紹

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C++編程語言是一個應用廣泛的計算機應用語言，它功能強大，在一定程度上大大提高了程序開發效率。C++單例模式也稱為單件模式、單子模式。使用單例模式，保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點，該實例被所有程序模塊共享。有很多地方需要這樣的功能模塊，如系統的日志輸出等。

單例模式有許多種實現方法，在C++中，甚至可以直接用一個全局變量做到這一點，但這樣的代碼顯得很不優雅。定義一個單例類，使用類的私有靜態指針變量指向類的***實例，并用一個公有靜態方法獲取該實例。如下面的類定義：

class CSingleton:  {  // 其它成員  public:  static CSingleton * GetInstance()  {  if (m_pInstance == NULL)  m_pInstance = new CSingleton();  return m_pInstance;  }  private:  CSingleton(){};  static CSingleton * m_pInstance;  }

C++單例模式類CSingleton有以下特征：

它有一個指***實例的靜態指針m_pInstance，并且是私有的。

它有一個公有的函數，可以獲取這個***的實例，并在需要的時候創建該實例。

它的構造函數是私有的，這樣就不能從別處創建該類的實例。

大多時候，這樣的實現都不會出現問題。有經驗的讀者可能會問，m_pInstance指向的空間什么時候釋放呢？更嚴重的問題是，這個實例的析構操作什么時候執行？

如果在類的析構行為中有必須的操作，比如關閉文件，釋放外部資源，那么上面所示的代碼無法實現這個要求。我們需要一種方法，正常地刪除該實例。

可以在程序結束時調用GetInstance并對返回的指針調用delete操作。這樣做可以實現功能，但是不僅很丑陋，而且容易出錯。因為這樣的附加代碼很容易被忘記，而且也很難保證在delete之后，沒有代碼再調用GetInstance函數。

一個妥善的方法是讓這個類自己知道在合適的時候把自己刪除。或者說把刪除自己的操作掛在系統中的某個合適的點上，使其在恰當的時候自動被執行。

我們知道，程序在結束的時候，系統會自動析構所有的全局變量。事實上，系統也會析構所有的類的靜態成員變量，就像這些靜態成員也是全局變量一樣。利用這個特征，我們可以在單例類中定義一個這樣的靜態成員變量，而它的***工作就是在析構函數中刪除單例類的實例。如下面的代碼中的CGarbo類（Garbo意為垃圾工人）：

class CSingleton:  
{  
// 其它成員  
public:  
static CSingleton * GetInstance()  
private:  
CSingleton(){};  
static CSingleton * m_pInstance;  
class CGarbo // 它的***工作就是在析構函數中刪除
CSingleton的實例  
{  
public:  
~CGarbo()  
{  
if (CSingleton::m_pInstance)  
delete CSingleton::m_pInstance;  
}  
};  
static CGarbo Garbo; // 定義一個靜態成員，在程序結束時，
系統會調用它的析構函數  
} 

類CGarbo被定義為CSingleton的私有內嵌類，以防該類被在其它地方濫用。

在程序運行結束時，系統會調用CSingleton的靜態成員Garbo的析構函數，該析構函數會刪除單例的***實例。

使用這種方法釋放C++單例模式對象有以下特征：

在單例類內部定義專有的嵌套類。

在單例類內定義私有的專門用于釋放的靜態成員。

利用程序在結束時析構全局變量的特性，選擇最終的釋放時機。

使用C++單例模式的代碼不需要任何操作，不必關心對象的釋放。

到此，關于“C++單例模式基礎內容介紹”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！