C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式详解
作者：TABE_
这篇文章主要为大家详细介绍了C++懒汉模式和饿汉模式，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下，希望能够给你带来帮助
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。
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!