C++單例模式基礎(chǔ)內(nèi)容介紹

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C++編程語言是一個應用廣泛的計算機應用語言，它功能強大，在一定程度上大大提高了程序開發(fā)效率。C++單例模式也稱為單件模式、單子模式。使用單例模式，保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點，該實例被所有程序模塊共享。有很多地方需要這樣的功能模塊，如系統(tǒng)的日志輸出等。

單例模式有許多種實現(xiàn)方法，在C++中，甚至可以直接用一個全局變量做到這一點，但這樣的代碼顯得很不優(yōu)雅。定義一個單例類，使用類的私有靜態(tài)指針變量指向類的***實例，并用一個公有靜態(tài)方法獲取該實例。如下面的類定義：

class CSingleton:  {  // 其它成員  public:  static CSingleton * GetInstance()  {  if (m_pInstance == NULL)  m_pInstance = new CSingleton();  return m_pInstance;  }  private:  CSingleton(){};  static CSingleton * m_pInstance;  }

C++單例模式類CSingleton有以下特征：

它有一個指***實例的靜態(tài)指針m_pInstance，并且是私有的。

它有一個公有的函數(shù)，可以獲取這個***的實例，并在需要的時候創(chuàng)建該實例。

它的構(gòu)造函數(shù)是私有的，這樣就不能從別處創(chuàng)建該類的實例。

大多時候，這樣的實現(xiàn)都不會出現(xiàn)問題。有經(jīng)驗的讀者可能會問，m_pInstance指向的空間什么時候釋放呢？更嚴重的問題是，這個實例的析構(gòu)操作什么時候執(zhí)行？

如果在類的析構(gòu)行為中有必須的操作，比如關(guān)閉文件，釋放外部資源，那么上面所示的代碼無法實現(xiàn)這個要求。我們需要一種方法，正常地刪除該實例。

可以在程序結(jié)束時調(diào)用GetInstance并對返回的指針調(diào)用delete操作。這樣做可以實現(xiàn)功能，但是不僅很丑陋，而且容易出錯。因為這樣的附加代碼很容易被忘記，而且也很難保證在delete之后，沒有代碼再調(diào)用GetInstance函數(shù)。

一個妥善的方法是讓這個類自己知道在合適的時候把自己刪除?；蛘哒f把刪除自己的操作掛在系統(tǒng)中的某個合適的點上，使其在恰當?shù)臅r候自動被執(zhí)行。

我們知道，程序在結(jié)束的時候，系統(tǒng)會自動析構(gòu)所有的全局變量。事實上，系統(tǒng)也會析構(gòu)所有的類的靜態(tài)成員變量，就像這些靜態(tài)成員也是全局變量一樣。利用這個特征，我們可以在單例類中定義一個這樣的靜態(tài)成員變量，而它的***工作就是在析構(gòu)函數(shù)中刪除單例類的實例。如下面的代碼中的CGarbo類（Garbo意為垃圾工人）：

class CSingleton:  
{  
// 其它成員  
public:  
static CSingleton * GetInstance()  
private:  
CSingleton(){};  
static CSingleton * m_pInstance;  
class CGarbo // 它的***工作就是在析構(gòu)函數(shù)中刪除
CSingleton的實例  
{  
public:  
~CGarbo()  
{  
if (CSingleton::m_pInstance)  
delete CSingleton::m_pInstance;  
}  
};  
static CGarbo Garbo; // 定義一個靜態(tài)成員，在程序結(jié)束時，
系統(tǒng)會調(diào)用它的析構(gòu)函數(shù)  
} 

類CGarbo被定義為CSingleton的私有內(nèi)嵌類，以防該類被在其它地方濫用。

在程序運行結(jié)束時，系統(tǒng)會調(diào)用CSingleton的靜態(tài)成員Garbo的析構(gòu)函數(shù)，該析構(gòu)函數(shù)會刪除單例的***實例。

使用這種方法釋放C++單例模式對象有以下特征：

在單例類內(nèi)部定義專有的嵌套類。

在單例類內(nèi)定義私有的專門用于釋放的靜態(tài)成員。

利用程序在結(jié)束時析構(gòu)全局變量的特性，選擇最終的釋放時機。

使用C++單例模式的代碼不需要任何操作，不必關(guān)心對象的釋放。

到此，關(guān)于“C++單例模式基礎(chǔ)內(nèi)容介紹”的學習就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續(xù)學習更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>

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