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C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式详解

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  • 懒汉模式
  • 饿汉模式
  • 线程安全的懒汉模式
  • 总结

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 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nullptrSingelton *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<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 #include #include 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<

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#includeusing 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。

总结 本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!
【C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式详解】

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