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单例模式的两种设计

news 来源：原创 2025/5/10 10:03:12

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

1. 饿汉模式 (Eager Initialization)

饿汉模式在程序启动时就创建实例，线程安全。

cpp

class EagerSingleton {
public:// 删除拷贝构造函数和赋值运算符EagerSingleton(const EagerSingleton&) = delete;EagerSingleton& operator=(const EagerSingleton&) = delete;// 提供全局访问点static EagerSingleton& getInstance() {return instance;}void doSomething() {std::cout << "EagerSingleton is doing something." << std::endl;}private:// 私有构造函数EagerSingleton() = default;// 类加载时就初始化实例static EagerSingleton instance;
};// 在类外初始化静态成员
EagerSingleton EagerSingleton::instance;

特点：

线程安全（因为实例在main函数之前初始化）
简单直接
可能造成资源浪费（如果从未使用）

2. 懒汉模式 (Lazy Initialization)

懒汉模式在第一次使用时才创建实例，需要考虑线程安全问题。

双重检查锁定版（传统线程安全实现）

cpp

#include <mutex>class DoubleCheckedLockingSingleton {
public:static DoubleCheckedLockingSingleton& getInstance() {if (instance == nullptr) {std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);if (instance == nullptr) {instance = new DoubleCheckedLockingSingleton();}}return *instance;}void doSomething() {std::cout << "DoubleCheckedLockingSingleton is doing something." << std::endl;}private:DoubleCheckedLockingSingleton() = default;~DoubleCheckedLockingSingleton() = default;DoubleCheckedLockingSingleton(const DoubleCheckedLockingSingleton&) = delete;DoubleCheckedLockingSingleton& operator=(const DoubleCheckedLockingSingleton&) = delete;static DoubleCheckedLockingSingleton* instance;static std::mutex mutex;
};// 初始化静态成员
DoubleCheckedLockingSingleton* DoubleCheckedLockingSingleton::instance = nullptr;
std::mutex DoubleCheckedLockingSingleton::mutex;