C++
C++开发之单例模式的实现
1.单例模式
2.饿汉模式
3.普通懒汉模式
4.懒汉模式引发的多线程问题
5.懒汉模式的双锁检查
前言：主要是介绍饿汉模式和懒汉模式的实现
1.单例模式
所谓单例,就是整个程序有且仅有一个实例。该类负责创建自己的对象,同时确保只有一个对象被创建。
单例模式的作用主要是为了避免创建多个实例，目的是为了产生全局唯一的一个示例。此处的全局表示的是进程内部，多个进程肯定有自己多个实例，因为操作系统按照进程来划分内存。
单例模式分为饿汉模式和懒汉模式，其中饿汉模式用的比较多。
2.饿汉模式
此处使用堆创建的方式演示， 饿汉式属于线程安全。
#include <iostream>
//单例模式 饿汉
using namespace std;
class Student{
//1构造私有化
Student() = default;
//2该类的一个指针． 静态的成员全局唯一．
static Student *instance;
public:
//3返回实例
static Student *getInstance(){
return instance;
}
};
//创建实例
Student *Student::instance = new Student();
int main() {
Student *s1 = Student::getInstance();
Student *s2 = Student::getInstance();
cout<<s1<<endl;
cout<<s2<<endl;
return 0;
}
3.普通懒汉模式
懒汉式的意思是： 只有到来获取对象的时候才急忙的去创建对象
#include <iostream>
//单例模式 懒汉
using namespace std;
class Student{
//1构造私有化
Student() = default;
//2该类的一个指针． 静态的成员全局唯一．
static Student *instance;
public:
//3返回实例
static Student *getInstance(){
if(instance == nullptr){
instance = new Student();
}
return instance;
}
};
//创建实例
Student *Student::instance = nullptr;
int main() {
Student *s1 = Student::getInstance();
Student *s2 = Student::getInstance();
cout<<s1<<endl;
cout<<s2<<endl;
return 0;
}
4.懒汉模式引发的多线程问题
在多个线程同时并发获取对象的情况下，还是有可能出现创建多实例的情况。
#include<iostream>
#include <mutex>
using namespace std;
class Student {
private:
static mutex m;
Student()=default;
static Student * instance;
public:
static Student * getInstance() {
//每次获取实例都要检查锁，效率很低。
m.lock();
if (instance == nullptr){
instance = new Student();
}
m.unlock();
return instance;
}
};
//静态成员需要在外面初始化。
Student * Student::instance = nullptr;
int main(){
Student *s1 = Student::getInstance();
Student *s2 = Student::getInstance();
cout<<s1<<endl;
cout<<s2<<endl;
return 0;
}
5.懒汉模式的双锁检查
对获取实例的函数进行优化，执行双锁检查。
#include <iostream>
#include <mutex>
//单例模式 懒汉
using namespace std;
class Student{
static mutex m;
//1构造私有化
Student() = default;
//2该类的一个指针． 静态的成员全局唯一．
static Student *instance;
public:
//3返回实例
static Student *getInstance(){
if(instance == nullptr){
m.lock();
if (instance == nullptr){
instance = new Student();
}
m.unlock();
}
return instance;
}
};
//创建实例
Student *Student::instance = nullptr;
int main() {
Student *s1 = Student::getInstance();
Student *s2 = Student::getInstance();
cout<<s1<<endl;
cout<<s2<<endl;
return 0;
}
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