一個小小工程師的心情抒發天地

實現單例模式的思路是：一個類別只有一個實例，並提供全域點存取此實例。

有些物件只需要一個實例，比如設定和登入的物件、和驅動程式溝通的物件、執行緒池等，單例模式可以在任何地方存取這個實體，像全域變數一樣方便，且需要時才建立物件，不像全域變數程式一開始就建好物件，造成可能的資源浪費。以下我們示範單例模式的使用，由於一次只會有一個實例產生，所以兩個instance有相同的位址，以下為程式碼。

 
#include <string>
using namespace std; 

class Singleton {
private:
    static Singleton *m_instance;
    Singleton(){}
public:
    static Singleton *getInstance(){
        if(m_instance==NULL){
            m_instance = new Singleton();
        }
        return m_instance;
    }
};
Singleton* Singleton::m_instance = NULL;

int main(){
    Singleton *instance1 = Singleton::getInstance();
    Singleton *instance2 = Singleton::getInstance();
    int addr1 = (int)instance1;
    int addr2 = (int)instance2;
    delete instance1;
    return 0;
}

單例模式在多執行緒的應用場合下要小心，當唯一實例尚未創建時，如果有兩個執行緒同時調用創建方法，可能各自創建了一個實例，這樣就有兩個實例被構造出來，違反了單例模式的原則，有以下三種解決方式：
1.對getInstance()這個函式同步化，不過會造成程式執行效率降低，如果需要頻繁運作此函式，可能需要重新考慮。
2.率先建立實例，而不用拖延實體化的作法，如以下所示：

class Singleton {
private:
    static Singleton *m_instance = new Singleton();
    Singleton(){}
public:
    static Singleton *getInstance(){
        return m_instance;
    }
};

3.利用雙重檢查上鎖，在getInstance()中減少使用同步化，檢查實例是否已經建立，沒建立的話才進行同步化，如此一來只有第一次會同步化，如以下所示： ​​​​​​​

class Singleton {
private:
    //volatile不會對m_instance進行編譯器最佳化，確保多執行緒處理m_instance是正確的
    volatile static Singleton *m_instance;
    Singleton(){}
public:
    static Singleton *getInstance(){
        if(m_instance==NULL){
            //下面進行同步化
            m_instance = new Singleton();
        }
        return m_instance;
    }
};
​​​​​​​