实现一个懒汉单例模式CPP

懒汉单例模式是指在第一次使用时才会创建单例对象，以下是一个简单的懒汉单例模式的实现：

class Singleton {
private:
    static Singleton* instance;  // 私有静态成员变量，指向单例对象
    Singleton() {}  // 构造函数私有化，防止外部创建对象

public:
    static Singleton* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {  // 如果还没有创建单例对象
            instance = new Singleton();  // 创建一个新的单例对象
        }
        return instance;  // 返回单例对象指针
    }
};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;  // 初始化静态成员变量

// 使用方法
Singleton* obj = Singleton::getInstance();

在上面的代码中，我们使用了一个静态成员变量 `instance` 来存储单例对象的指针。在 `getInstance()` 方法中，如果 `instance` 指针为空，则创建一个新的单例对象并将其赋值给 `instance`，最后返回单例对象指针。由于构造函数被私有化了，外部无法直接创建对象，因此只能通过 `getInstance()` 方法来获取单例对象。

相关问题

懒汉单例模式 c++

在C++中，懒汉式单例模式（也称为非初始化式单例模式）的特点是在首次请求时才创建单例实例。这样可以避免在类加载时就创建实例可能导致的资源浪费。以下是一个简单的懒汉式单例模式示例：

// 定义一个单例类
class Singleton {
private:
    // 私有构造函数防止外部直接实例化
    Singleton() {}

public:
    // 获取唯一实例的方法
    static Singleton& getInstance() {
        // 使用双重检查锁定以确保线程安全
        static Singleton instance;
        std::call_once(&Singleton::initInstance, []{}); // 只执行一次初始化
        return instance;
    }

    // 初始化函数，只在getInstance初次调用时执行
    static void initInstance() {}

    // 公共接口方法
    void publicMethod() {
        // ...
    }
};

// 示例使用
int main() {
    Singleton& s = Singleton::getInstance();
    s.publicMethod();
    return 0;
}

在这个例子中，`getInstance()`方法使用了`std::call_once`确保初始化操作仅执行一次，从而实现了线程安全。当首次调用时，如果实例还未创建，则会执行`initInstance`方法并创建实例；后续调用则可以直接返回已存在的实例。

使用 C++11 std::call_once 实现的懒汉单例使用 C++11 std::call_once 实现的懒汉单例，C++11 线程安全。

在 C++11 中，`std::call_once` 函数是一个线程安全的宏，它用于确保一个初始化函数只被执行一次。这对于实现懒汉式（Lazy Singleton）设计模式非常有用，即延迟创建单例对象直到第一次被请求。

懒汉单例的基本思想是在首次访问时动态地创建并返回唯一的实例，避免了全局变量带来的潜在风险，并且可以控制单例的生命周期。以下是使用 `std::call_once` 实现懒汉单例的一个示例：

#include <mutex>
#include <memory>

class Singleton {
private:
    static std::once_flag flag;
    static std::shared_ptr<Singleton> instance;

protected:
    Singleton() = default; // 防止通过构造函数直接创建实例

public:
    static std::shared_ptr<Singleton>& getInstance() {
        std::call_once(flag, [] {
            if (!instance) {
                instance = std::make_shared<Singleton>();
            }
        });
        return instance;
    }

    // 其他成员函数...
};

std::once_flag Singleton::flag;
std::shared_ptr<Singleton> Singleton::instance = nullptr;

在这个例子中，`getInstance()` 函数会保证在第一次被调用时，`instance` 被正确初始化。如果之后再次调用，`call_once` 将不会执行内部的初始化代码，因为已经完成了一次。