最近,我碰到了 C ++ 的 Singleton 设计模式的实现 / 实现。它看起来像这样(我从实际示例中采用了它):
// a lot of methods are omitted here
class Singleton
{
public:
static Singleton* getInstance( );
~Singleton( );
private:
Singleton( );
static Singleton* instance;
};
从该声明中,我可以推断出实例字段是在堆上初始化的。这意味着存在内存分配。对我来说,完全不清楚的是何时确切地将要释放内存?还是有错误和内存泄漏?似乎实现有问题。
我的主要问题是,如何以正确的方式实施它?
在 2008 年,我提供了 Singleton 设计模式的 C ++ 98 实现,该模式是惰性评估的,保证销毁的,技术上不是线程安全的:
任何人都可以为我提供 c ++ 中的 Singleton 示例吗?
这是 Singleton 设计模式的更新的 C ++ 11 实现,该模式是延迟评估,正确销毁和线程安全的。
class S
{
public:
static S& getInstance()
{
static S instance; // Guaranteed to be destroyed.
// Instantiated on first use.
return instance;
}
private:
S() {} // Constructor? (the {} brackets) are needed here.
// C++ 03
// ========
// Don't forget to declare these two. You want to make sure they
// are inaccessible(especially from outside), otherwise, you may accidentally get copies of
// your singleton appearing.
S(S const&); // Don't Implement
void operator=(S const&); // Don't implement
// C++ 11
// =======
// We can use the better technique of deleting the methods
// we don't want.
public:
S(S const&) = delete;
void operator=(S const&) = delete;
// Note: Scott Meyers mentions in his Effective Modern
// C++ book, that deleted functions should generally
// be public as it results in better error messages
// due to the compilers behavior to check accessibility
// before deleted status
};
有关何时使用单例的信息,请参见此文章:(不常使用)
Singleton:应如何使用
请参阅这两篇有关初始化顺序以及如何应对的文章:
静态变量初始化顺序
查找 C ++ 静态初始化顺序问题
请参阅描述寿命的文章:
C ++ 函数中静态变量的生存期是多少?
请参阅本文,讨论对单例的一些线程含义:
声明为 GetInstance 方法的静态变量的 Singleton 实例,它是线程安全的吗?
请参阅本文,该文章解释了为什么双重检查锁定在 C ++ 上不起作用:
C ++ 程序员应该知道哪些常见的未定义行为?
Dobbs 博士:C ++ 和双重检查锁定的风险:第一部分
作为单例,您通常不希望其被破坏。
当程序终止时,它将被拆除并释放,这是单例的正常期望行为。如果您希望能够显式清除它,则可以很容易地在类中添加一个静态方法,该方法允许您将其恢复为干净状态,并在下次使用时重新分配它,但这超出了范围。 “经典” 单身人士。
您可以避免分配内存。有许多变体,在多线程环境中都存在问题。
我更喜欢这种实现方式(实际上,我没有正确说出我喜欢的方式,因为我尽可能避免单例):
class Singleton
{
private:
Singleton();
public:
static Singleton& instance()
{
static Singleton INSTANCE;
return INSTANCE;
}
};
它没有动态内存分配。