单例模式c++实现方法总结

一单例模式介绍

单例模式约束了类的实例化，只允许类创建一个对象。

在用代码实现单例模式之前，先看看单例模式的类结构：

（此处缺图）

特点：

类的构造函数外界不可访问.
提供了创建对象的接口.

二单例模式C++实现

1. 实现方法一（只作为样例，不推荐使用）

// .h文件  
class SimpleSingleton  
{  
public:  
  ~SimpleSingleton(){}    // 因为外界负责delete，所以须注意析构函数访问权限  
  static SimpleSingleton* Instance()  
  {  
    if(!instance_)                    // 线程不安全，这里需要同步  
      instance_ = new SimpleSingleton;  
    return instance_;  
  }  
protected:  
  SimpleSingleton(){}    
  
  static SimpleSingleton* instance_;  
}; 

// cpp文件  
SimpleSingleton* SimpleSingleton::instance_ = 0;

该方法是简陋的单例模式实现方式，缺点是：

该类只负责类对象的创建，没有负责销毁，还得程序员负责在合适的时机销毁，所以不推荐使用该方法。

2 实现方法二（智能指针方式）

// .h文件  
class PtrSingleton  
{  
public:  
  ~PtrSingleton(){}   // 必须为public, 智能指针负责析构  
  static scoped_ptr<PtrSingleton>& Instance()  
  {  
    if(NULL == instance_.get())                    // 线程不安全，这里需要同步  
      instance_.reset(new PtrSingleton);  
    return instance_;  
  }  
  // other members    
protected:  
  PtrSingleton(){}    
  
  static scoped_ptr<PtrSingleton> instance_;  
};  
  
// .cpp文件  
scoped_ptr<PtrSingleton> PtrSingleton::instance_;

该方法特点：

1) 避免了手动析构.

2) 值得注意的是实例化接口返回类型不是对象指针、值、引用，而是智能指针.

3) 但在实际使用中要考虑到多线程环境下的使用，Instance接口是线程不安全的，需要同步一下，本篇重点讲单例模式，代码样例中就不做线程同步了.

3 实现方法三（简单方式）

// .cpp文件  
class Singleton  
{  
public:  
  ~Singleton(){}  
  static Singleton& Instance(){return instance_;}  
  // testing member  
  
protected:  
  Singleton(){}    
  Singleton(const Singleton&);  
  Singleton& operator=(const Singleton&);  
  
private:  
  static Singleton instance_;  
};  
// .cpp文件  
Singleton Singleton::instance_;

这种方法实现起来简单，用起来方便，安全。

三单例模式模版实现

// .h文件  
template <typename T>  
class TSingleton  
{  
public:  
  virtual ~TSingleton(){}    // 必须为public, 智能指针负责析构  
  static scoped_ptr<T>& Instance()  
  {  
    if(NULL == instance_.get())           // 线程不安全，这里需要同步  
      instance_.reset(new T);  
    return instance_;  
  }  
  
protected:  
  TSingleton(){}  
  TSingleton(const TSingleton<T>&);  
  TSingleton<T>& operator=(const TSingleton<T>);  
  
  static scoped_ptr<T> instance_;  
};  
  
template<typename T>  
scoped_ptr<T> TSingleton<T>::instance_;

单例模版的应用实例

class Derived : public TSingleton<Derived>  
{  
public:  
  // other members  
  
protected:  
  Derived(){}  
  ~Derived(){}  
};

(完)

作者侯振永
写于2012 年 7月 14日

一 单例模式介绍