单例模式
概述
单例模式是一个创建型设计模式，一个类只会创建一个对象。
由于只有一个对象，所以不能够通过new来创建对象，因此类的构造函数得是private的
由于不能够new出对象，所以类内部需要提供一个函数来获取对象，这个函数和对象都是属于类的，而不是对象，因此这个函数和唯一 的对象都得是static的，并且对象是private类型的，函数是public类型的
创建单例的基本步骤：
1. 构造函数私有化，避免外部使用构造函数来创建对象
2. 增加静态私有的当前类的指针变量
3. 提供静态的public接口，可以让用户获取单例
单例模式分为懒汉和饿汉：
1.懒汉式
优点：
第一次调用的时候才初始化，避免内存浪费
缺点：
必须加锁才能够保证单例，加锁会影响效率
实现：
class SingletonLazy
{
private:
SingletonLazy(){
std::cout << "single lazy!" << std::endl;
}
public:
static SingletonLazy* getInstatce()
{
if( NULL == lazy )
{
lazy = new SingletonLazy;
}
return lazy;
}
private:
static SingletonLazy* lazy;
};
//类外初始化
SingletonLazy* SingletonLazy::lazy = NULL;
2.饿汉式
优点：
不需要加锁，执行效率高，线程安全的
缺点：
不管是不是用都会初始化，浪费内存
实现：
class SingletonHungry
{
private:
SingletonHungry(){
std::cout << "single hungry!" << std::endl;
}
public:
static SingletonHungry* getInstatce()
{
return hungry;
}
//SingletonHungry类退出以后会自动析构free_single，
//从而调用FreeSingle的析构函数来释放单例
//其实类退出时会自动释放单例不需要该类
class FreeSingle
{
~FreeSingle()
{
if( NULL != hungry )
{
delete hungry;
hungry = NULL;
}
}
};
private:
static SingletonHungry* hungry;
static FreeSingle free_single;
};
//类外初始化
SingletonHungry* SingletonHungry::hungry = new SingletonHungry;
局部静态变量方法：
// 局部静态变量
class Singleton
{
public:
// 使用指针而不是引用是为了避免拷贝构造函数进行拷贝
// Singleton single = Singleton::getInstance();
static Singleton* getInstance()
{
static Singleton instance;
return &instance;
}
private:
Singleton()
{
std::cout << "局部静态方式" << std::endl;
}
// 如果需要getInstance 返回引用，
// 也可以通过重载赋值运算符和拷贝构造函数，这两个函数不需要具体的实现
Singleton(Singleton const & single);
Singleton& operator = (const Singleton& single);
};
线程安全问题：
在多线程中，由于懒汉式存在多个线程调用同一个对象资源，存在线程不安
全问题，需要使用同步机制来解决该问题饿汉模式不存在线程安全问题，在
加载类的时候就实例化对象了
线程安全模式：
class SingletonMulThread
{
private:
SingletonMulThread()
{
std::cout << "single MulThread!" << std::endl;
}
public:
static SingletonMulThread* getInstatce()
{
if( NULL == single_multhread )
{
std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
if( NULL == single_multhread )
{
single_multhread = new SingletonMulThread;
}
}
return single_multhread;
}
private:
static SingletonMulThread* single_multhread;
static mutex mutex;
};
//类外初始化
SingletonMulThread* SingletonMulThread::single_multhread = NULL;
mutex SingletonMulThread::mutex;
