单例模式简要学习

单例模式是一种常用的软件设计模式，它的核心只包含一个被称为单例模式的特殊类，通过单模式可以保证系统中的一个类中只有一个实例。

单例模式也叫作单件模式，Singleton还是一种非常有用 设计模式，几乎所有稍微大一些的程序都会使用它，所以构建一个线程安全并且高效的Singleton神重要

1.单例类保证全局只有一个唯一实例对象

2.单例类提供获取这个唯一实例的接口。

第一种实现形式：不考虑线程安全的一个单例类

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:24px;">class Singleton { public: static Singleton* GetInsatnce() {//双重检测，第一次进入时， if (_sInstace== NULL) { if (_sInstace == NULL) { _sInstace = new Singleton(); } } return _sInstace; } static void DelInstance() { if (_sInstace) { delete _sInstace; _sInstace = NULL; } } void Print() { cout << _data << endl; } private: Singleton() :_data(10) {} Singleton& operator=(const Singleton); static Singleton* _sInstace; int _data; }; Singleton* Singleton::_sInstace = NULL; </span> 第二种实现方式：

方法：利用RAII 和memoryBarrier等技术保证线程安全和资源的有效保证。

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:24px;">#include<mutex> #include<Windows.h>//内存栅栏的memoryBarrier的头文件 class Singleton { public: struct GC//RAII 资源获得并初始化 {//因为是全局变量，所以析构的时候在main之后进行析构。线程安全 public: ~GC() { cout << "GC::~GC" << endl; DelInstance(); } }; public: static Singleton* GetInstance() { lock_guard<mutex> lck(mtx); if (_sInstance == NULL) {//双重检查，避免每次进入函数时都要加锁，提高效率 if (_sInstance == NULL) { Singleton* tmp = new Singleton();//new包含三个步骤，1.申请空间2.调用构造函数 //进行初始化，3.将右边的值赋值给左边。 //内存栅栏--防止栅栏后面的赋值重排到栅栏之前 MemoryBarrier();//防止指令重排，编译器进行优化，防止栅栏后面的赋值重排 //到栅栏的前面。 _sInstance = tmp; } } return _sInstance; } static void DelInstance() { lock_guard<mutex> lck(mtx);//lock_guard if (_sInstance) { delete _sInstance; _sInstance = NULL; } } void Print() { cout << _a << endl; } private: Singleton() :_a(10) {} Singleton(const Singleton&); Singleton& operator=(const Singleton&); static Singleton* _sInstance; static mutex mtx; int _a; }; Singleton* Singleton::_sInstance = NULL; mutex Singleton::mtx; Singleton::GC gc;</span> 第三中实现方法：饿汉模式

思路：并未进行加锁，但在某些情况下会有错误，若在构造函数中创建线程，因为在main函数之前调用，所以各种程序环境并未准备好，会出现错误。

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:24px;">#include<assert.h> class Singleton { public: //static Singleton* GetInstance() //{ // static Singleton sInstance; // return &sInstance; //} static Singleton* GetInstance() { assert(_sInstance);//assert断言，如果_sInstance不为空 return _sInstance;//返回唯一的_sInstance } void Print() { cout << _a << endl; } static void DelInstance() {//删除函数 if (_sInstance) { delete _sInstance; _sInstance = NULL; } } private: //将构造函数，拷贝构造，赋值运算符重载私有化 Singleton() :_a(10) {} Singleton(const Singleton&); Singleton& operator=(const Singleton&); static Singleton* _sInstance; //私有化数据 int _a; }; Singleton* Singleton::_sInstance = new Singleton;//类外进行初始化。 int main() { //Singleton s1;//不能通过构造函数进行构造，构造函数为私有函数 Singleton::GetInstance()->Print(); system("pause"); return 0; }</span>