96SEO 2026-02-19 16:40 0
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Singleton:现代而优雅的解决方案
潜在缺点与注意事项
Singleton(单例)是一种设计模式,其核心目标是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来获取这个实例。
通常比较麻烦。
常见的“双重检查锁定”模式虽然有效,但代码复杂,且在不正确的内存模型下容易出错。
第一次检查std::lock_guard<std::mutex>
lock(m_mutex);if
id="3-meyers-singleton现代而优雅的解决方案">3.
Meyer‘s
标准中一个非常重要的特性:局部静态变量的初始化是线程安全的。
核心思想:在函数内部定义一个静态局部对象,并直接返回它。
私有构造函数,防止外部创建实例MeyerSingleton()
{std::cout
私有析构函数(可选,但通常建议)~MeyerSingleton()
{std::cout
删除拷贝构造函数和赋值操作符,确保唯一性MeyerSingleton(const
MeyerSingleton&)
id="4-meyers-singleton-的工作原理与关键特性">4.
Meyer’s
首次调用时构造:
后续调用都会直接返回这个已存在的实例的引用。 §4),局部静态变量的初始化是线程安全的。
编译器会在底层自动为我们插入必要的锁或使用更高效的线程安全初始化机制(如std::call_once),确保
静态局部变量在程序结束时(main 析构的顺序与它们构造的顺序相反。这有时可能会带来问题,如果
Singleton
的析构函数依赖于另一个已经被析构的全局对象(这就是所谓的“析构顺序问题”)。
MeyerSingleton::getInstance();singleton.doSomething();//
再次调用,返回的是同一个实例MeyerSingleton::getInstance().doSomething();//
MeyerSingleton
简洁优雅:代码量极少,意图清晰。 线程安全:无需手动处理锁,由C++
按需构造:只有在第一次被使用时才会创建实例,避免了程序启动时不必要的资源开销。 自动管理生命周期:无需手动new
delete,避免了内存泄漏的风险。
析构顺序问题:
在析构时,其成员函数被另一个正在析构的全局对象调用,可能会导致未定义行为。
对于大多数不依赖其他全局对象的
Singleton
标准才引入的。
在旧的编译器中,它可能不是线程安全的。
不可控的析构时机:
的生命周期贯穿整个程序,或者在特定时刻手动销毁它。
Meyer‘s
Singleton
模式的首选方法。
它以其极致的简洁性、内置的线程安全性和自动的生命周期管理,几乎完全取代了那些复杂且容易出错的传统实现。
C++11
GlobalLock::getInstance().lock();
临界区代码
GlobalLock::getInstance().unlock();//
或者使用
std::lock_guard<std::mutex>
lock(GlobalLock::getInstance().getMutex());
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