c++中如何实现单例模式_设计模式之单例模式C++实现方法

单例模式确保类唯一实例并提供全局访问点。通过私有构造函数、删除拷贝操作，静态方法获取实例。饿汉式在程序启动时创建实例，线程安全，适合确定使用场景；示例中静态成员变量直接初始化。懒汉式延迟初始化，C++11起局部静态变量实现线程安全，推荐现代C++使用；代码简洁且无需手动管理锁。手动加锁版本需用互斥量保护动态创建过程，适用于旧编译器或复杂初始化，但易出错不推荐新手。总结：优先选用局部静态变量的懒汉式，其次饿汉式，避免手动加锁。

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。在C++中实现单例模式，关键在于控制构造函数的访问权限、禁止拷贝，并通过静态方法返回唯一实例。

饿汉式（Eager Initialization）

在程序启动时就创建实例，线程安全且实现简单。

示例代码：

class Singleton {
private:
    static Singleton instance;  // 唯一实例
    Singleton() = default;      // 私有构造函数
public:
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
static Singleton& getInstance() {
    return instance;
}

void doSomething() {
    // 示例方法
}
};

							

								
								

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// 静态成员定义
Singleton Singleton::instance;
懒汉式（Lazy Initialization）线程安全版本
延迟到第一次使用时才创建实例，适合资源敏感场景。需注意多线程环境下的安全性。
推荐方式： 利用局部静态变量的特性（C++11起保证线程安全）。
示例代码：
class Singleton {
private:
    Singleton() = default;
public:
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
static Singleton& getInstance() {
    static Singleton instance;  // 局部静态变量，自动线程安全
    return instance;
}

void doSomething() {
    // 示例方法
}
};
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手动加锁的懒汉式（可选）
适用于较老的编译器或需要更复杂初始化逻辑的情况。
需要引入互斥量来保证线程安全。
#include 
class Singleton {
private:
static Singleton* instance;
static std::mutex mtx;
Singleton() = default;
public:
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
static Singleton* getInstance() {
    std::lock_guard lock(mtx);
    if (instance == nullptr) {
        instance = new Singleton();
    }
    return instance;
}
};
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// 静态成员定义
Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mtx;
基本上就这些。现代C++推荐使用局部静态变量的懒汉式写法，简洁又安全。饿汉式适合确定必须使用的场景，而手动加锁的方式虽然灵活但容易出错，不建议新手使用。