单例模式确保类唯一实例并提供全局访问点。推荐使用C++11局部静态变量实现,线程安全、延迟初始化且简洁;需私有构造函数、禁用拷贝与赋值;注意析构顺序及测试影响,优先选择此方式。

在C++中,单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。实现时需要考虑线程安全、构造顺序、资源释放等问题。以下是标准写法及关键注意事项。
饿汉式(Eager Initialization)
在程序启动时就创建实例,天然线程安全,适合简单场景。
class Singleton {public: static Singleton& getInstance() { return instance; }private: Singleton() = default; ~Singleton() = default; Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; static Singleton instance; // 静态成员变量};// 定义静态成员Singleton Singleton::instance;
优点:线程安全,无需加锁。缺点:可能提前创建,浪费资源。
懒汉式 + 局部静态变量(推荐写法)
C++11起,局部静态变量的初始化是线程安全的,这是最简洁且安全的方式。
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
class Singleton {public: static Singleton& getInstance() { static Singleton instance; // 局部静态变量 return instance; }private: Singleton() = default; ~Singleton() = default; Singleton(const Singleton&) = delete; Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;};
优点:延迟初始化,线程安全,代码简洁。编译器保证只初始化一次,无需手动加锁。
带显式析构的单例(处理析构顺序问题)
如果单例依赖其他全局对象,可能在它们之前被销毁。可通过智能指针延长生命周期。
class Singleton {public: static std::shared_ptr getInstance() { std::call_once(initFlag, []() { instance = std::shared_ptr(new Singleton); }); return instance; }private: Singleton() = default; ~Singleton() = default; static std::shared_ptr instance; static std::once_flag initFlag;};std::shared_ptr Singleton::instance = nullptr;std::once_flag Singleton::initFlag;
使用 std::call_once 和 std::once_flag 保证线程安全初始化。用 shared_ptr 管理生命周期,避免析构时悬空引用。
常见注意事项
禁用拷贝和赋值:通过 delete 拷贝构造函数和赋值操作符防止意外复制。 构造函数私有化:防止外部直接创建实例。 线程安全:多线程环境下,确保 getInstance 只初始化一次。C++11后局部静态变量已安全。 析构顺序:避免在析构函数中访问其他全局对象,以防未定义行为。 测试困难:单例引入全局状态,影响单元测试。可考虑依赖注入替代。
基本上就这些。优先使用局部静态变量的懒汉式写法,简洁、安全、高效。
以上就是c++++中如何实现单例模式_c++单例设计模式的标准写法与注意事项的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/1484742.html
微信扫一扫
支付宝扫一扫