单例模式确保类唯一实例并提供全局访问点。推荐使用C++11局部静态变量实现，线程安全、延迟初始化且简洁；需私有构造函数、禁用拷贝与赋值；注意析构顺序及测试影响，优先选择此方式。
在C++中，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。实现时需要考虑线程安全、构造顺序、资源释放等问题。以下是标准写法及关键注意事项。
饿汉式（Eager Initialization）
在程序启动时就创建实例，天然线程安全，适合简单场景。
class Singleton {
public:
static Singleton& getInstance() {
return instance;
}
private:
Singleton() = default;
~Singleton() = default;
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
static Singleton instance; // 静态成员变量
};
// 定义静态成员
Singleton Singleton::instance;
优点：线程安全，无需加锁。缺点：可能提前创建，浪费资源。
懒汉式 + 局部静态变量（推荐写法）
C++11起，局部静态变量的初始化是线程安全的，这是最简洁且安全的方式。
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class Singleton {
public:
static Singleton& getInstance() {
static Singleton instance; // 局部静态变量
return instance;
}
private:
Singleton() = default;
~Singleton() = default;
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};
优点：延迟初始化，线程安全，代码简洁。编译器保证只初始化一次，无需手动加锁。
带显式析构的单例（处理析构顺序问题）
如果单例依赖其他全局对象，可能在它们之前被销毁。可通过智能指针延长生命周期。
class Singleton {
public:
static std::shared_ptr<Singleton> getInstance() {
std::call_once(initFlag, []() {
instance = std::shared_ptr<Singleton>(new Singleton);
});
return instance;
}
private:
Singleton() = default;
~Singleton() = default;
static std::shared_ptr<Singleton> instance;
static std::once_flag initFlag;
};
std::shared_ptr<Singleton> Singleton::instance = nullptr;
std::once_flag Singleton::initFlag;
使用 std::call_once 和 std::once_flag 保证线程安全初始化。用 shared_ptr 管理生命周期，避免析构时悬空引用。
常见注意事项
- 禁用拷贝和赋值：通过 delete 拷贝构造函数和赋值操作符防止意外复制。
- 构造函数私有化：防止外部直接创建实例。
- 线程安全：多线程环境下，确保 getInstance 只初始化一次。C++11后局部静态变量已安全。
- 析构顺序：避免在析构函数中访问其他全局对象，以防未定义行为。
- 测试困难：单例引入全局状态，影响单元测试。可考虑依赖注入替代。
基本上就这些。优先使用局部静态变量的懒汉式写法，简洁、安全、高效。
