设计模式——单例模式（Singleton ）

单例（Singleton）模式是所有模式里面最好理解，也是最容掌握的一种模式。

一、功能
　　保证一个类仅有一个实例。

二、结构图



三、优缺点
　　Singleton模式是做为"全局变量"的替代品出现的。所以它具有全局变量的特点：全局可见、贯穿应用程序的整个生命期，它也具有全局变量不具备的性质：同类型的对象实例只可能有一个。

四、实现

class Singleton
{
    public:
        static Singleton* Instance() ;
    protected:
        Singleton() {}//无法调用实例，只能指针化
    private:
        static Singleton *instance ;
        Singleton(const Singleton&) ;//禁止复制
        Singleton& operator=(const Singleton&) ;//禁止赋值
} ;

Singleton* Singleton::instance = 0 ;//初始化
Singleton* Singleton::Instance()
{
    if( 0 == instance) 
    {
        instance = new Singleton(); //lazy initialization
    }
    return instance ;
}

因为返回的是指针，为防止用户调用delete函数，可把static Singleton *instance；改为在Instance()中定义static Singleton instance。这样显然更安全，同时也具有lazy initialization的特性(即第一次访问时才创建)。

代码示例

Singleton* Singleton::Instance()
{
    static Singleton instance;
    return &instance ;
}

当然，上述两种方式只适用于单线程模式，对于多线程来说，依然可能有两个实例。有网友指出“纯C、C++语言是无法安全实现多线程安全的Singleton的”，在《Design Pattern: Singleton 模式》中以Java为例子，给出了多线程下的代码（注意synchronized 关键字）

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){}
    synchronized static public Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

（ps虽然引述代码，还是推荐围观下讨论）

当然，无论怎么样的实现，不可能完美，满足需求就好。

CSDN上有精彩的讨论，可以去围观。