c++中怎么实现单例模式_c++单例设计模式实现方法

裘德小鎮的故事

发布时间：2025-10-10 18:14:02

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来源于php中文网

原创

单例模式通过私有构造函数、禁止拷贝和全局访问点确保类唯一实例。1. 懒汉模式延迟初始化，需加锁保证线程安全；2. 饿汉模式启动时创建，天然线程安全但可能浪费资源；3. 局部静态变量法（C++11）最推荐，兼具懒加载、线程安全与自动析构；4. 注意禁用拷贝、避免内存泄漏及析构顺序问题。

c++中怎么实现单例模式_c++单例设计模式实现方法

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、禁止拷贝，并保证线程安全和资源释放。以下是几种常见的实现方式。

1. 懒汉模式（延迟初始化）

懒汉模式在第一次使用时才创建实例，适合实例创建开销大或不一定用到的场景。

基础版本（非线程安全）：

class Singleton {
private:
    static Singleton* instance;
    Singleton() {}  // 私有构造函数
public:
static Singleton* getInstance() {
if (instance == nullptr) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
};
Singleton* Singleton::instance = nullptr;
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多线程环境下可能多个线程同时进入判断，导致多次创建。改进为线程安全版本：

#include 
class Singleton {
private:
static Singleton* instance;
static std::mutex mtx;
Singleton() {}
public:
static Singleton* getInstance() {
std::lock_guard lock(mtx);
if (instance == nullptr) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
};
Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mtx;

2. 饿汉模式（程序启动时初始化）

饿汉模式在程序启动时就创建实例，天然线程安全，但可能浪费资源。

class Singleton {
private:
    static Singleton instance;
    Singleton() {}
public:
static Singleton& getInstance() {
return instance;
}
};
Singleton Singleton::instance;  // 全局初始化

							
								
								
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								下载

由于静态成员在程序加载时完成初始化，不存在多线程竞争问题，简单可靠。

3. 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，这是最简洁且高效的实现方式。

class Singleton {
private:
    Singleton() {}
public:
static Singleton& getInstance() {
static Singleton instance;  // 局部静态变量
return instance;
}
// 禁止拷贝
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};这种方式兼具懒加载、线程安全、自动析构的优点，无需手动管理内存，也不依赖外部锁。
4. 注意事项
无论哪种实现，都需注意以下几点：


禁用拷贝构造和赋值操作：防止意外复制实例。

避免内存泄漏：使用智能指针或依赖栈对象生命周期管理。

析构顺序问题：若单例依赖其他全局对象，需注意析构顺序。

基本上就这些。推荐使用局部静态变量的方式，代码简洁，线程安全，现代C++标准支持良好。

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