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C++單例模式概述

個人認為單例模式是設計模式中最為簡單、最為常見、最容易實現,也是最應該熟悉和掌握的模式。且不說公司企業在招聘的時候為了考察員工對設計的瞭解和把握,考的最多的就是單例模式。

單例模式解決問題十分常見,我們怎樣去建立一個唯一的變數(物件)?在基於物件的設計中我們可以通過建立一個全域性變數(物件)來實現,在面向物件和麵向過程結合的設計正規化(如 C++中)中,我們也還是可以通過一個全域性變數實現這一點。但是當我們遇到了純粹的面向物件正規化中,這一點可能就只能是通過單例模式來實現了,可能這也正是很多公司在招聘 Java 開發人員時候經常考察單例模式的緣故吧。

單例模式在開發中非常有用,具體使用在討論給出。
模式選擇

單例模式典型的結構圖為:

圖 2-1:單例模式結構圖

在單例模式的結構圖中可以看到,我們通過維護一個 static 的成員變數來記錄這個唯一的物件例項。通過提供一個 staitc 的介面 instance 來獲得這個唯一的例項。
單例模式的實現

完整程式碼示例(code):單例模式的實很簡單,這裡為了方便初學者的學習和參考,將給出完整的實現程式碼(所有程式碼採用 C++實現,並在 VC 6.0 下測試執行)。

程式碼片斷 1:Singleton.h
//Singleton.h
#ifndef _SINGLETONH
#define _SINGLETONH
#include <iostream>
using namespace std;
class Singleton{
public:
static Singleton Instance();
protected:
Singleton();
private:
static Singleton

_instance;
};
#endif //~_SINGLETONH

程式碼片斷 2:Singleton.cpp
//Singleton.cpp
#include "Singleton.h"
#include <iostream>
using namespace std;
Singleton Singleton::_instance = 0;
Singleton::Singleton(){
cout<<"Singleton...."<<endl;
}
Singleton
Singleton::Instance(){
if (_instance == 0){
_instance = new Singleton();
}
return _instance;
}

程式碼片斷 3:main.cp
//main.cpp
#include "Singleton.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char argv[]){
Singleton
sgn = Singleton::Instance();
return 0;
}

程式碼說明:單例模式的實現無須補充解釋,需要說明的是,單例不可以被例項化,因此我們將其建構函式宣告為 protected 或者直接宣告為 private。
關於單例模式的討論

單例模式在開發中經常用到,且不說我們開發過程中一些變數必須是唯一的,比如說印表機的例項等等。

單例模式經常和工廠(抽象工廠)模式在一起使用,因為系統中工廠物件一般來說只要一個,筆者在開發 Visual CMCS 的時候,語義分析過程(以及其他過程)中都用到工廠模式來建立物件(物件實在是太多了),這裡的工廠物件實現就是同時是一個單例模式的例項,因為系統我們就只要一個工廠來建立物件就可以了。

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