单例模式及线程安全

  通常我们可以让一个全局变量使得一个对象访问&＃xff0c;但它不能防止你实例化多个对象。 一个最好的办法就是&＃xff0c;让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建&＃xff0c;并且它可以提供一个访问该实例的方法。

构造方法让其private&＃xff0c;堵死了外界利用new创建此类的实例的可能。

多线程时的单例

static Config * Config::instance()
{//加锁(多线程场景下)m_mutex.acquire();if (NULL &＃61;&＃61; m_instance){m_instance &＃61; new Config();m_instance->init();}//解锁m_mutex.release();return m_instance;
}


双重锁定

static Config * instance(){if (NULL &＃61;&＃61; m_instance){//加锁(多线程场景下)m_mutex.acquire();if (NULL &＃61;&＃61; m_instance){Config * pInstance &＃61; new Config();pInstance->init();m_instance &＃61; pInstance;}//解锁m_mutex.release();}return m_instance;}

饿汉式单例

• 饿汉式单例&＃xff1a;即静态初始化的方式&＃xff0c;是类一加载就实例化对象。所以要提前占用系统资源。就是不管你要不要都会直接创建一个对象。只能有一个static对象&＃xff08;线程安全&＃xff09;。

class Singleton
{
public:static Singleton* getInstance (){return &_instance;}
private:static Singleton _instance;Singleton() {};Singleton(const Singleton&) &＃61; delete;Singleton& operator&＃61;(const Singleton&) &＃61; delete;
};
Singleton Singleton::_instance;

懒汉式单例

• 懒汉式单例&＃xff1a;需要考虑多线程访问的安全性问题。
• 没有公有构造方法&＃xff0c;一个公有静态工厂方法&＃xff0c;和一个静态实例变量构造函数私有

使用内部类析构

//一个较全的懒汉式单例模式
#include
#include
#include
using namespace std;
class Singleton
{
public:static Singleton *getInstance(){if (instance &＃61;&＃61; nullptr){pthread_mutex_lock(& _mutex); //再进行 次判空有多个线程在第一次判//断空时进入了第一个if语句&＃xff0c;此时如果不在进行判空在解锁后会有线程再次去进行new对象if (instance &＃61;&＃61; nullptr)instance &＃61; new Singleton();pthread_mutex_unlock(& _mutex);}return instance;}
private:Singleton(){cout << "Singleton()" << endl;}Singleton(const Singleton &instance){cout <<"singleton (const Singleton&)" <<endl;}~Singleton() {pthread_mutex_destroy(&_mutex);cout << "~Singleton()" << endl;}class Release //自动析构instance类{public:~Release() //使用一个内部类&＃xff0c;对instance进行delete{if(instance !&＃61; nullptr){delete instance ;instance &＃61; nullptr;}}};static Release rel;static Singleton *instance;static pthread_mutex_t _mutex;
};Singleton *Singleton::instance &＃61; nullptr;
pthread_mutex_t Singleton::_mutex &＃61; PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
Singleton::Release Singleton::rel;int main() {Singleton *p1 &＃61; Singleton::getInstance();Singleton *p2 &＃61; Singleton::getInstance();Singleton *P3 &＃61; p2;cout << p1 <<" "<< p2 << endl;if (p1 &＃61;&＃61; p2)cout << "两个对象是相同的实例" << endl;return 0;
}

输出

Singleton()
0x1041770 0x1041770
两个对象是相同的实例
~Singleton()


使用智能指针实现

问题&＃xff1a;shared_ptr无法访问私有化的析构函数

#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
class Singleton
{
public:static std::shared_ptr<Singleton> getInstance(){if (instance &＃61;&＃61; nullptr){pthread_mutex_lock(& _mutex); //再进行 次判空有多个线程在第一次判//断空时进入了第一个if语句&＃xff0c;此时如果不在进行判空在解锁后会有线程再次去进行new对象if (instance &＃61;&＃61; nullptr)instance.reset(new Singleton(),Singleton::DestroyInstance);pthread_mutex_unlock(& _mutex);}return instance;}static void print(){cout<<m_count<<endl;}private:Singleton(){cout << "Singleton()" << endl;Sleep(1000);m_count &＃43;&＃43;;// 加sleep为了放大效果}~Singleton() {pthread_mutex_destroy(&_mutex);cout << "~Singleton()" << endl;}Singleton(const Singleton &instance){cout <<"singleton (const Singleton&)" <<endl;}static void DestroyInstance(Singleton *instance) //自定义一个释放实例的函数{delete instance; // 释放单例对象}static int m_count;static std::shared_ptr<Singleton> instance;static pthread_mutex_t _mutex;
};// 回调函数
void threadFunc(void *p){DWORD id &＃61; GetCurrentThreadId(); // 获得线程idcout<<id<<endl;Singleton::getInstance()->print(); // 构造函数并获得实例&＃xff0c;调用静态成员函数
}std::shared_ptr<Singleton> Singleton::instance &＃61; nullptr;
pthread_mutex_t Singleton::_mutex &＃61; PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int Singleton::m_count &＃61; 0;int main() {int threadNum &＃61; 3;HANDLE threadHdl[100];// 创建3个线程for(int i &＃61; 0; i<threadNum; i&＃43;&＃43;){threadHdl[i] &＃61; (HANDLE)_beginthread(threadFunc, 0, nullptr);}// 让主进程等待所有的线程结束后再退出for(int i &＃61; 0; i<threadNum; i&＃43;&＃43;){WaitForSingleObject(threadHdl[i], INFINITE);}return 0;
}