C++单例模式的懒汉模式和饿汉模式详解

目录
懒汉模式
饿汉模式
线程安全的懒汉模式
总结

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nullptr Singelton *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：

1.他有一个指向唯一实例的静态指针，并且是私有的。

2.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。

3.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;
/单例模式：构造函数私有化，对外提供一个接口/
//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。