C++单列模式的面试题

单例模式是一种常用的设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在C++中，面试官可能会问关于单例模式如何实现、何时使用以及如何处理线程安全等问题。

1. **实现**：
- 饿汉式（静态初始化）：在类加载时就创建实例。`Singleton.h`：

     class Singleton {
     private:
         static Singleton& getInstance();
         Singleton() = default; // 构造函数私有，防止实例化
     public:
         static Singleton* getInstancePtr() { return &instance; }
         // 公共方法...
     };

- 懒汉式（延迟初始化）：需要加上互斥锁以保证线程安全。`Singleton.cpp`：

     std::mutex mtx;
     Singleton* instance = nullptr;
     Singleton& getInstance() {
         std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
         if (instance == nullptr) {
             instance = new Singleton();
         }
         return *instance;
     }

2. **应用场景**：
- 资源管理（如数据库连接、文件系统操作）。
- 单一入口点（如日志记录、配置管理等）。

3. **注意事项**：
- 线程安全：在多线程环境下，必须确保单例实例的获取是原子操作，避免数据竞争。
- 双重检查锁定（Double-Check Locking）优化懒汉式，只在第一次需要时才加锁。