cpp: Singleton Pattern

 

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/*****************************************************************//**  * \file   GoldConfig.h  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date   20 May 2023  *********************************************************************/ // GoldConfig.h: 此文件包含 "GoldConfig" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #pragma once #ifndef GOLDCONFIG_H #define GOLDCONFIG_H   #include <iostream> #include <list> #include <map>       using namespace std;   namespace DuLazySingletonPattern {         /// <summary>     /// 懒汉式     /// Lazy Singleton     /// </summary>     class GoldConfig     {     private:         GoldConfig() {};         GoldConfig(const GoldConfig& tmpobj);         GoldConfig& operator = (const GoldConfig& tmpobj);         ~GoldConfig() {};     public:           /// <summary>         ///         /// </summary>         /// <returns></returns>         static GoldConfig* getInstance()         {             //std::lock_guard<std::mutex> gcguard(my_mutex);             if (m_instance == nullptr)             {                 //这里再加锁                 //std::lock_guard<std::mutex> gcguard(my_mutex);                 //if (m_instance == nullptr)                 //{                 m_instance = new GoldConfig();                 static Garbo garboobj;                   cout << "getInstance: no data." << m_instance << endl;                 //}             }             else             {                 cout << "ok, is data" << endl;             }             return m_instance;         }       public:         /// <summary>         /// 要手工调用才能释放内存         /// </summary>         static void freeInstance()         {             if (m_instance != nullptr)             {                 delete GoldConfig::m_instance;                 GoldConfig::m_instance = nullptr;                 cout << "Sinleton: is data" << m_instance << endl;             }         }       private:         /// <summary>         /// 手工释放单件类对象引入的GameConfig类中的嵌套类（垃圾回收）         /// </summary>         class Garbo         {         public:             ~Garbo()             {                 if (GoldConfig::m_instance != nullptr)                 {                     delete GoldConfig::m_instance;                     GoldConfig::m_instance = nullptr;                     cout << "du,getInstance:" << m_instance << endl;                 }             }         };       private:         static GoldConfig* m_instance; //指向本类对象的指针     };       }   #endif   /*****************************************************************//**  * \file   GoldConfig.cpp  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date  20 May 2023  *********************************************************************/   // GoldConfig.cpp: 此文件包含 "GoldConfig" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #include "GoldConfig.h" using namespace std;   namespace DuLazySingletonPattern {       GoldConfig* GoldConfig::m_instance = nullptr; //在类外，某个.cpp源文件的开头位置，为静态成员变量赋值（定义并赋值）   }   /*****************************************************************//**  * \file   GoldCommon.h  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date   20 May 2023  *********************************************************************/ // GoldCommon.h: 此文件包含 "GoldCommon" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #pragma once #ifndef GOLDCOMMON_H #define GOLDCOMMON_H   #include <iostream> #include <list> #include <map> #include <atomic> //#include的头文件加在源文件顶部位置 #include <mutex>     using namespace std;   namespace DuCommonSingletonPattern {       /// <summary>     /// 常用式     /// </summary>     class GoldCommon     {     private:         GoldCommon() {};         GoldCommon(const GoldCommon& tmpobj);         GoldCommon& operator = (const GoldCommon& tmpobj);         ~GoldCommon() {};     public:         static GoldCommon* getInstance()         {             GoldCommon* tmp = m_instance.load(std::memory_order_relaxed);             std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire);             if (tmp == nullptr)             {                 std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);                 tmp = m_instance.load(std::memory_order_relaxed);                 if (tmp == nullptr)                 {                     tmp = new GoldCommon();                     static Garbo garboobj;                     std::atomic_thread_fence(std::memory_order_release);                     m_instance.store(tmp, std::memory_order_relaxed);                 }             }             cout << "常用式" << endl;             return tmp;         }       private:         //手工释放单件类对象引入的GameConfig类中的嵌套类（垃圾回收）         class Garbo         {         public:             ~Garbo()             {                 if (GoldCommon::m_instance != nullptr)                 {                     delete GoldCommon::m_instance;                     GoldCommon::m_instance = nullptr;                 }             }         };       private:         static atomic<GoldCommon*> m_instance;         static std::mutex m_mutex;         }; }     #endif     /*****************************************************************//**  * \file   GoldCommon.cpp  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date  20 May 2023  *********************************************************************/ // GoldCommon.cpp: 此文件包含 "GoldCommon" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #include "GoldCommon.h" #include <atomic> //#include的头文件加在源文件顶部位置 #include <mutex>     using namespace std;   namespace DuCommonSingletonPattern {       std::atomic<GoldCommon*> GoldCommon::m_instance;     std::mutex GoldCommon::m_mutex;     }     /*****************************************************************//**  * \file   GoldEager.h  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date  20 May 2023  *********************************************************************/ // GoldEager.h: 此文件包含 "GoldEager" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #pragma once #ifndef GOLDEAGER_H #define GOLDEAGER_H   #include <iostream> #include <list> #include <map> #include <atomic> //#include的头文件加在源文件顶部位置 #include <mutex>     using namespace std;   namespace DuEagerSingletonPattern {       /// <summary>     /// 饿汉式 Eager Singleton     /// </summary>     class GoldEager     {         //......     private:         GoldEager() {};         GoldEager(const GoldEager& tmpobj);         GoldEager& operator = (const GoldEager& tmpobj);         ~GoldEager() {};     public:         static GoldEager* getInstance()         {             cout << "Eager Singleton" << endl;             return m_instance;         }     private:         static GoldEager* m_instance;    //指向本类对象的指针         private:         //手工释放单件类对象引入的GoldEager类中的嵌套类（垃圾回收）         class Garbo         {         public:             ~Garbo()             {                 if (GoldEager::m_instance != nullptr)                 {                     delete GoldEager::m_instance;                     GoldEager::m_instance = nullptr;                 }             }         };       private:         static Garbo garboobj;           };   }   #endif     /*****************************************************************//**  * \file   GoldEager.cpp  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date 20  May 2023  *********************************************************************/ // GoldEager.cpp: 此文件包含 "GoldEager" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.     #include "GoldEager.h" #include <atomic> //#include的头文件加在源文件顶部位置 #include <mutex>     using namespace std;   namespace DuEagerSingletonPattern {     GoldEager* GoldEager::m_instance = new GoldEager();//趁静态成员变量定义的时机直接初始化是被允许的，即便GameConfig构造函数用private修饰     GoldEager::Garbo GoldEager::garboobj; }   /*****************************************************************//**  * \file   GoldFunction.h  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date  20 May 2023  *********************************************************************/ // GoldFunction.h: 此文件包含 "GoldFunction" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #pragma once #ifndef GOLDFUNCTION_H #define GOLDFUNCTION_H   #include <iostream> #include <list> #include <map> #include <atomic> //#include的头文件加在源文件顶部位置 #include <mutex>     using namespace std;   namespace DuFunctionSingletonPattern {       /// <summary>     ///     /// </summary>     class GoldFunction     {       private:         GoldFunction() {};         GoldFunction(const GoldFunction& tmpobj);         GoldFunction& operator = (const GoldFunction& tmpobj);         ~GoldFunction() {};     public:         static GoldFunction& getInstance()         {             static GoldFunction instance;             cout << "GoldFunction" << endl;             return instance;         }       public:         //int myfunc();       };   }   #endif   /*****************************************************************//**  * \file   GoldFunction.cpp  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  * 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date  20 May 2023  *********************************************************************/ // GoldFunction.cpp: 此文件包含 "GoldFunction" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.     #include "GoldFunction.h" using namespace std;   namespace DuFunctionSingletonPattern {       /// <summary>     ///     /// </summary>     /// <returns></returns>     int myfunc()     {         static int stcs = 100; //不需要调用myfunc函数，stcs就已经等于100了         stcs += 180;         return stcs;     } }     /*****************************************************************//**  * \file   GeovinDu.h  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date  20 May 2023  *********************************************************************/   // GeovinDu.h: 此文件包含 "GeovinDu" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.   #pragma once #ifndef GEOVINDU_H #define GEOVINDU_H   #include <iostream> #include <list> #include <map>       using namespace std;   namespace DuSingletonPattern {       /// <summary>     ///     /// </summary>     class GeovinDu     {           private:         public:         /// <summary>         /// 懒汉式         /// </summary>         void diplayLazy();           /// <summary>         /// 常用式         /// </summary>         void displayCommon();         /// <summary>         /// 饿汉式         /// </summary>         void displayEager();         /// <summary>         ///         /// </summary>         void displaFunction();       };   }   #endif   /*****************************************************************//**  * \file   GeovinDu.cpp  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date   20 May 2023  *********************************************************************/   // GeovinDu.h: 此文件包含 "GeovinDu" 类。装饰器模式 Singleton Pattern C++ 14 // //Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton // 2023年5月20日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit.         #include "GeovinDu.h" #include <iostream> #include <list> #include <map>   #include "GoldConfig.h"; #include "GoldCommon.h" #include "GoldEager.h" #include "GoldFunction.h"   using namespace std; using namespace DuLazySingletonPattern; using namespace DuCommonSingletonPattern; using namespace DuEagerSingletonPattern; using namespace DuFunctionSingletonPattern;       namespace DuSingletonPattern {         /// <summary>     /// 懒汉式     /// </summary>     void GeovinDu::diplayLazy()     {           /*DuLazySingletonPattern::GameConfig g_config1;         DuLazySingletonPattern::GameConfig g_config2;*/           GoldConfig* g_gc = GoldConfig::getInstance();         GoldConfig* g_gc2 = GoldConfig::getInstance();         g_gc->getInstance();         g_gc2->freeInstance();  //手工释放内存演示                 }     /// <summary>     /// 常用式     /// </summary>     void GeovinDu::displayCommon()     {         DuCommonSingletonPattern::GoldCommon* g_gc_2 = DuCommonSingletonPattern::GoldCommon::getInstance();         DuCommonSingletonPattern::GoldCommon* g_gc2_2 = DuCommonSingletonPattern::GoldCommon::getInstance();         }     /// <summary>     /// 饿汉式     /// </summary>     void GeovinDu::displayEager()     {         DuEagerSingletonPattern::GoldEager* g_gc_2 = DuEagerSingletonPattern::GoldEager::getInstance();         DuEagerSingletonPattern::GoldEager* g_gc2_2 = DuEagerSingletonPattern::GoldEager::getInstance();       }     /// <summary>     ///     /// </summary>     void GeovinDu::displaFunction()     {           DuFunctionSingletonPattern::GoldFunction& g_gc40 = DuFunctionSingletonPattern::GoldFunction::getInstance();         //DuFunctionSingletonPattern::myfunc();               }     }

　　

调用：

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/*****************************************************************//**  * \file   ConsoleDuSingletonPattern.cpp  * \brief  Singleton Pattern  单例模式 单件模式、Singleton  *  * \author geovindu 涂聚文 Geovin Du  * \date   20 May 2023  *********************************************************************/   // ConsoleDuSingletonPattern.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。 //  Singleton Pattern 单例模式 单件模式、Singleton C++ 14 // 2023年4月30日 涂聚文 Geovin Du Visual Studio 2022 edit. 文章来源《C++新经典设计模式》 王健伟编著 清华大学出版社 #define _UNICODE     #include <iostream>   #include "GeovinDu.h"   using namespace std; using namespace DuSingletonPattern;     int main() {       std::cout << "Hello World! 涂聚文 Geovin Du\n";     GeovinDu geovin;     geovin.diplayLazy();     geovin.displayCommon();     geovin.displayEager();     geovin.displaFunction();       system("pause");       return 0;     }   // 运行程序: Ctrl + F5 或调试 >“开始执行(不调试)”菜单 // 调试程序: F5 或调试 >“开始调试”菜单   // 入门使用技巧: //   1. 使用解决方案资源管理器窗口添加/管理文件 //   2. 使用团队资源管理器窗口连接到源代码管理 //   3. 使用输出窗口查看生成输出和其他消息 //   4. 使用错误列表窗口查看错误 //   5. 转到“项目”>“添加新项”以创建新的代码文件，或转到“项目”>“添加现有项”以将现有代码文件添加到项目 //   6. 将来，若要再次打开此项目，请转到“文件”>“打开”>“项目”并选择 .sln 文件 #define UNICODE

　　

 

 

输出：

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Hello World! 涂聚文 Geovin Du getInstance: no data.000001550C81A8A0 ok, is data ok, is data Sinleton: is data0000000000000000 常用式 常用式 Eager Singleton Eager Singleton GoldFunction 请按任意键继续. . .