C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式怎么实现

本文小编为大家详细介绍“c++单例模式的懒汉模式和饿汉模式怎么实现”，内容详细，步骤清晰，细节处理妥当，希望这篇“C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式怎么实现”文章能帮助大家解决疑惑，下面跟着小编的思路慢慢深入，一起来学习新知识吧。

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。

#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：

他有一个指向唯一实例的静态指针，并且是私有的。

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。

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。

#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：

#include<iostream>#include<mutex>using namespace std;//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。

读到这里，这篇“C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式怎么实现”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注编程网其他教程频道。