[原创]Singleton的C++实现 及相关问题

罗ぷ曼ㄉ帝Ke

编程序的时候很多情况下要求当前的程序中只有一个object。例如一个程序只有一个和数据库的连接，只有一个鼠标的object。
最简单的方法是用个全局变量或者用个静态变量。但这违反基本的Object Oriented Design 的原则，使程序执行的整体结构，可读性以及可维护大大下降。同时如果所编写的程序不是主程序而是dll的话全局变量的寿命更难控制。
Design Pattern 中最简单也是应用最广的就是Singleton, 就是用于解决这个问题的。下面是一个简单的Singleton的C++的实现，应用这个class之后可以保证当前程序中只有一个copy 。
Class Singleton
{
public:
static Singleton * GetInstance()
{
static Singleton instance;
return &instance;
}
protected:
Singleton();
~Singleton();
}
由于constructor和destructor都是protected，所以无法直接生成这个class。使用时直接用 Singleton::GetInsgtance()就行了。不必操心Singleton的寿命。

另一种实现方法如下：

Class Singleton
{
public:
static Singleton * GetInstance()
{
if(!m_pInstance)
m_pInstance = new Singleton();
return pinstance;
}
private:
static Singleton *m_pInstance;
protected:
Singleton();
~Singleton();
}
这种写法的问题在于你需要在new 之后的适当时候delete 掉这个Instance。这个寿命很难控制。但有的人说这个实现是thread_safe的。
而第一个不是thread_safe 。

我瞧了N天也没有发现这个实现怎么thread safe。经多家讨论后证明这个实现合第一个一样不thread safe。两个进程同时进入GetInstance同时m_pInstance还是NULL，同时constructor花的时间特别长的时候就可能出事。要将其用在多进程的程序中的时候最好在GetInstance函数的开始和结束加上“Cretical Section”。

当我学完这一段的时候发现他竟然不能用在我的project里，因为我的project里要管理的这个object可能有几个copy(数量确定)。那么就需要把上面的概念稍微扩展一下。把static Singleton instance换成数组或者vector。这样能够生成的数量是确定的。使用者不会因为多用几次GetInstance而改变了内存的管理。当然用户用GetInstance()的时候应该知道自己要Get哪个copy，给GetInstance()加个参数。稍微复杂一点。

爲眀天活着

斑竹加油

前进

呵呵，支持下myajax95
至于第二种实现方法我觉得应该不是thread_safe
假设两条线程a，b同时调用了这个函数，线程a执行到m_pInstance = new Singleton()语句前，系统切换到线程b，然后线程b判断m_pInstance还是空，于是执行m_pInstance = new Singleton()语句来new一个对象，这时问题就大了，不管怎样，这时已经有内存泄漏。
所以我和myajax95的想法一样，多线程下执行类似这种赋值语句的话最好加上信号量等进行互斥，或者windows的Cretical Section

Forever紫月

to aogun:
你的头像老是在换，我自己也去做了一个，呵呵，好看不？

love戒情人

to wfpb:
不打算再换了，本来想用一个动态头像的，后面想想还是不要给论坛服务器增加负担了，你的头像中的wfpb几个字最好再大点
呵呵，下次闲话最好不要在精华贴中说，不然myajax95兄会怪我们糟蹋了他的帖子

凤蔷¤蹁跹

wfpb，总是说话不符合场合
也不看看这什么地方
myajax
大哥说的都是我们以后要犯的错误，经验之谈，难得可贵．
严肃点，严肃点

熾天使rose

to aogun:
你的头像老是在换，我自己也去做了一个，呵呵，好看不？



讲实话.....*是很好看.

有个字被过滤了! :)

追梦人︶ㄣ

myajax,aogun
呵呵，各位前辈
眼看着我的C++之旅就要完成，升如大二
所以我发扬我的风格，立下军令状
大二之前在C++方面（仅此方面）超过你们
你们就等着吧（很强的动力）
我喜欢给自己一些伟大的要求，同时
请你们在我闭门修行时在这里的问题能不计赐教。。
有问题我会去问你们的。
呵呵，同时希望大家C++进步

〖艾〓木〗

眼看着我的C++之旅就要完成，升如大二
所以我发扬我的风格，立下军令状
大二之前在C++方面（仅此方面）超过你们
的确是很大的目标

绝对标致

最好早点比我强，我再有问题的时候就不用在英文网站上求爷爷告奶奶的问人了。