C++实现单例模式

一、什么是单例模式

单例模式，是指一个类最多只能有一个实例化的对象。这个唯一对象并非在类的定义时就创建，而是在该类第一次被使用时才创建，有别于全局变量。

二、实现思路

1、一个类只能有一个实例化对象，因此要禁止类的用户在类外随意的new出来对象，或者直接定义一个对象。要保证这一点，我们自然想到将构造函数私有化。同时，将析构函数私有化，类的用户无法在类外直接delete该类的对象的指针。

class CSingleton
{
private:
	CSingleton(){ }
	~CSingleton(){ }
};

2、类内定义一个静态私有成员变量，用来接收该类唯一对象的指针，类内定义，类外初始化为nullptr，并重写析构函数回收内存。

class CSingleton
{
private:
	CSingleton(){ }
	~CSingleton()
	{
		if (m_MyInstancePtr != nullptr)
		{
			delete m_MyInstancePtr;
			m_MyInstancePtr = nullptr;
		}
	}
	static CSingleton* m_MyInstancePtr;
};
CSingleton* CSingleton::m_MyInstancePtr = nullptr;

3、为类的用户创建接口，添加静态公有成员函数getInstance，置为static目的是用户可直接通过类名CSingleton::getInstance()调用该函数，无需通过类的对象来调用。用户调用该函数，若尚未存在实例化对象，则new一个对象，用m_MyInstancePtr接收其指针，并返回该指针；若已有实例化对象，则直接返回该唯一对象的指针m_MyInstancePtr。

class CSingleton
{
public:
	static CSingleton* getInstance()
	{
		if (m_MyInstancePtr == nullptr)
			m_MyInstancePtr = new CSingleton();
		return m_MyInstancePtr;
	}
private:
	CSingleton(){ }
	~CSingleton()
	{
		if (m_MyInstancePtr != nullptr)
		{
			delete m_MyInstancePtr;
			m_MyInstancePtr = nullptr;
		}
	}
	static CSingleton* m_MyInstancePtr;
};
CSingleton* CSingleton::m_MyInstancePtr = nullptr;

三、完整代码示例

#include<iostream>
using namespace std;
class CSingleton
{
public:
	static CSingleton* getInstance()
	{
		if (m_MyInstancePtr == nullptr)
			m_MyInstancePtr = new CSingleton();
		return m_MyInstancePtr;
	}
private:
	CSingleton(){ }
	~CSingleton()
	{
		if (m_MyInstancePtr != nullptr)
		{
			delete m_MyInstancePtr;
			m_MyInstancePtr = nullptr;
		}
	}
	static CSingleton* m_MyInstancePtr;
};
CSingleton* CSingleton::m_MyInstancePtr = nullptr;

int main()
{
	CSingleton* instance1 = CSingleton::getInstance();
	CSingleton* instance2 = CSingleton::getInstance();
	cout << instance1 << '\t' << instance2 << endl;
	if (instance1 == instance2)
		cout << "单例创建成功" << endl;
	return 0;
}

打印输出：
01350550 01350550
单例创建成功

两个指针指向同一个对象，表明单例创建成功。