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C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式介绍

C#教程 来源：互联网作者：秩名发布时间：2022-03-14 09:20:31 人浏览

摘要

懒汉模式懒汉模式在第一次用到类实例的时候才会去实例化，就是不到调用getInstance函数时，这个类的对象是一直不存在的。懒汉本身是线程不安全的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

懒汉模式

懒汉模式在第一次用到类实例的时候才会去实例化，就是不到调用getInstance函数时，这个类的对象是一直不存在的。懒汉本身是线程不安全的。

#include <iostream>

using namespace std;

class Singelton{

private:

Singelton(){

m_count ++;

printf("Singelton begin\n");

Sleep(1000);// 加sleep为了放大效果

printf("Singelton end\n");

}

static Singelton *single;//定义一个唯一指向实例的指针，并且是私有的

public:

static Singelton *GetSingelton();//定义一个公有函数，可以获取这个唯一实例

static void print();

static int m_count;

};

//将唯一指向实例的指针初始化为nullptr

Singelton *Singelton::single = nullptr;

int Singelton::m_count = 0;

Singelton *Singelton::GetSingelton(){

if(single == nullptr){//判断是不是第一次使用

single = new Singelton;

}

return single;

}

void Singelton::print(){

cout<<m_count<<endl;

}

int main()

{

singleton* a1 = singleton::GetInstance();

cout << a1 << endl;

a1->print();

singleton* a2 = singleton::GetInstance();

cout << a2 << endl;

a2->print();

system("pause");

return 0;

}

懒汉模式的singleton类有以下特点：

1.他有一个指向唯一实例的静态指针，并且是私有的。

2.它有一个公有的函数，可以获取这个唯一的实例，并且在需要的时候创建该实例。

3.它的构造函数是私有的，这样就不能从别处创建该类的实例。

饿汉模式

饿汉模式在单例类定义的时候（即在main函数之前）就进行实例化。因为main函数执行之前，全局作用域的类成员静态变量m_Instance已经初始化，故没有多线程的问题。

#include <iostream>

#include <process.h>

#include <windows.h>

using namespace std;

class Singelton{

private:

Singelton(){

m_count ++;

printf("Singelton begin\n");

Sleep(1000); // 加sleep为了放大效果

printf("Singelton end\n");

}

static Singelton *single;//定义一个唯一指向实例的指针，并且是私有的

public:

static Singelton *GetSingelton();//定义一个公有函数，可以获取这个唯一实例

static void print();

static int m_count;

};

// 饿汉模式的关键：定义即实例化

Singelton *Singelton::single = new Singelton;

int Singelton::m_count = 0;

Singelton *Singelton::GetSingelton(){

// 不再需要进行实例化

//if(single == nullptr){

// single = new Singelton;

//}

return single;

}

void Singelton::print(){

cout<<m_count<<endl;

}

int main()

{

cout << "we get the instance" << endl;

singleton* a1 = singleton::getinstance();

singleton* a2 = singleton::getinstance();

singleton* a3 = singleton::getinstance();

cout << "we destroy the instance" << endl;

system("pause");

return 0;

}

线程安全的懒汉模式

在多线程环境下，懒汉模式的上述实现方式是不安全的，原因在于在判断instance是否为空时，可能存在多个线程同时进入if中，此时可能会实例化多个对象。于是出现了二重锁的懒汉模式，实现代码如下：

#include<iostream>

#include<mutex>

using namespace std;

/*单例模式：构造函数私有化，对外提供一个接口*/

//线程安全的单例模式

class lhsingleClass {

public:

static lhsingleClass* getinstance()

{//双重锁模式

if (instance == nullptr)

{//先判断是否为空，如果为空则进入，不为空说明已经存在实例，直接返回

//进入后加锁

i_mutex.lock();

if (instance == nullptr)

{//再判断一次，确保不会因为加锁期间多个线程同时进入

instance = new lhsingleClass();

}

i_mutex.unlock();//解锁

}

return instance;

}

private:

static lhsingleClass* instance;

static mutex i_mutex;//锁

lhsingleClass(){}

};

lhsingleClass* lhsingleClass::instance=nullptr;

mutex lhsingleClass::i_mutex;//类外初始化

int main()

{

lhsingleClass* lhsinglep5 = lhsingleClass::getinstance();

lhsingleClass* lhsinglep6 = lhsingleClass::getinstance();

cout << lhsinglep5 << endl;

cout << lhsinglep6 << endl;

system("pause");

return 0;

}

此代码共进行了两次判断：

先判断是否为空，如果为空则进入，不为空说明已经存在实例，直接返回。
再判断一次，确保不会因为加锁期间多个线程同时进入。

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原文链接 : https://blog.csdn.net/TABE_/article/details/123446801

Tag : C++(87)

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