C++中的Singleton类的实现

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ANSI C++ 中的 Singleton 实现说难不难，说容易也不容易，很多人写 ANSI C++ 的 Singleton class 都有错误。这篇文章讨论怎样在 ANSI c++ 中写 Singleton class, 希望对大家有帮助。

作者：CSDN 来源：CSDN 2007年9月15日

关键字： C++ Singleton 类软件

《设计模式》中把 Singleton 写成返回指针：

class Singleton{

public:

static Singleton* Instance();

protected:

Singleton();

private:

static Singleton* _instance;

};

相应的实现 cpp 文件是：

Singleton* Singleton::_instance;

Singleton* Singleton::Instance(){

if( _instance == 0){

_instance = new Singleton;

};

return _instance;

}

将构造函数设计成 protected 的目的是防止在 class 外面 new ，有人可能会设计成 private ，如果考虑到有可能会继承这个类的话，还是将构造函数设计成 protected 比较好，还需要加一个 virtual 析构函数。为了防止别人复制 Singleton 对象：

Singleton* pSingleton = Singleton::Instance();

Singleton s1 = *pSingleton;

Singleton s2 = *pSingleton;

需要将拷贝构造(copy constructor)函数变成 private。

但是这里存在的问题是，什么时候删除 Singleton 对象？按照 C++ 的一个基本原则，对象在哪里创建就在哪里销毁，这里还应该放一个 destroy 方法来删除 Singleton 对象。如果忘了删除就比较麻烦。Instance 函数还存在多线程同时访问的加锁问题。如果把 Instance 函数开始和结尾放上加锁和解锁，整个函数性能会下降很多。这不是一个好的设计。

有一个小小的改动，可以避免忘了删除 Singleton 对象带来内存泄露的问题。那就是用 std:auto_ptr 来包含 Singleton 对象,定义一个class static member auto_ptr 对象，在析构的静态 auto_ptr 变量的时候时候自动删除 Singleton 对象。为了不让用户 delete Singleton 对象，需要将析构函数由 public 变成 protected。以下是头文件 SingletonAutoPtr.h ：

#include <memory>

using namespace std;

class CSingletonAutoPtr

{

private:

static auto_ptr<CSingletonAutoPtr> m_auto_ptr;

static CSingletonAutoPtr* m_instance;

protected:

CSingletonAutoPtr();

CSingletonAutoPtr(const CSingletonAutoPtr&);

virtual ~CSingletonAutoPtr();

//allow auto_ptr to delete, using protected ~CSingletonAutoPtr()

friend class auto_ptr<CSingletonAutoPtr>;

public:

static CSingletonAutoPtr* GetInstance();

void Test();

};

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