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。
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#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<<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。
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#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：
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#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服务器之家的更多内容!
原文链接：https://blog.csdn.net/TABE_/article/details/123446801
