线程安全单例（用Qt原子指针和模板实现）和单线程单例

　　 最近比较比较清闲，复习了下设计模式中的单例模式，对于单例模式，网上有很多实例，但是看来看去，很多感觉老是差点什么，当然也有比较多的写的很好，所以决定自己动手练习下，顺便记录下，就当记笔记了。

　　在实际的开发中，几乎每个项目都使用到单例模式，因为很多时候，一个类只能创建一个对象，即存在唯一实例，单例就是最恰当的解决办法了。下面就分为在单线程中和多线程的来记录吧！

　　在单线程中，网上有很多懒汉模式，饿汉模式什么的，这些可以自己去百度，就说下我自己比较常用的一种，直接上代码比较直观：

class CSingletonTwo
{
private:
    CSingletonTwo(){}//构造函数私有
public:
    static CSingletonTwo& getInstance(void);
    void init(void)
    {
        qDebug()<<" Test CSingletonTwo..........";
    }
};
CSingletonTwo& CSingletonTwo::getInstance()
{
    static CSingletonTwo instance;
    return instance;
}

这种方法（前提单线程中使用这个单例）我感觉是比较简单明了的一种，网上还有一些用下面方法实现，但感觉还是不如上面的简单明了(当然，各有的想法，萝卜青菜，各有所爱。)，如：

class singleton
{
protected:
    singleton(){}
private:
    static singleton* p;

public:
    static singleton* instance();

};

singleton* singleton::p = NULL;

singleton* singleton::instance()
{

    if (p == NULL)
        p = new singleton();
    return p;
} 

 

　　多线程安全模式，用到了Qt的原子指针和C++模板，具体如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QAtomicPointer>
#include <QReadWriteLock>
#include <QMutex>
#include <qDebug>

template<class T>
class CSingleton
{
private:
    CSingleton();//防止构造函数
    CSingleton(const CSingleton<T> &);//防止拷贝构造函数
    CSingleton<T>& operator=(const CSingleton<T>&);//防止赋值拷贝构造函数

    QReadWriteLock m_internalMutex;//读写锁
    static QMutex m_mutex;//互斥锁
    static QAtomicPointer<T> m_instance;//实例

public:
    static T& getInstance(void);//获取唯一实例
};

template<class T>
QMutex CSingleton<T>::m_mutex(QMutex::Recursive);//一个线程可以多次锁同一个互斥量

template<class T>
QAtomicPointer<T>CSingleton<T>::m_instance;//原子指针，默认初始化是0

template<typename T>
T& CSingleton<T>::getInstance(void)
{
#ifndef Q_ATOMIC_POINTER_TEST_AND_SET_IS_SOMETIMES_NATIVE
    if(!QAtomicPointer<T>::isTestAndSetNative())//运行时检测
#endif
    {
        QMutexLocker locker(&m_mutex);//互斥锁
        if(m_instance.testAndSetOrdered(0, 0))//第一次检测
        {
            m_instance.testAndSetOrdered(0, new T);//第二次检测
        }
        return *m_instance.load();
    }
}
class CTest
{
public:
    CTest(){}
    void init(void)
    {
        qDebug()<<" Test singteon!!!!!!!!!!";
    }
};
typedef CSingleton<CTest> test;//这里使用CTest来实例化这个模板，还可以自己定义其他类了来实例化，省去在每个使用单例的类中都实现一个单例的麻烦了

上面的多线程模式及其原子操作，参考了：https://www.cnblogs.com/codingmylife/archive/2010/07/14/1777409.html，但是在这基础上加入了模板来实现，使用多种类型。我看网上也有使用继承来达到单例适用多个类型，那样也没有不好，只是代码比较繁琐，倒不如使用模板来的爽快。

下面是测试代码：

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
    test::getInstance().init();
    CSingletonTwo::getInstance().init();
    return a.exec();
}

下面是在Qt5.3.2上测试的输出：