一  單例模式介紹

單例模式約束了類的例項化，只允許類建立一個物件。

在用程式碼實現單例模式之前，先看看單例模式的類結構：

特點：

1.  類的建構函式外界不可訪問.

2.  提供了建立物件的介面. 

二  單例模式C++實現

1.   實現方法一（只作為樣例，不推薦使用）

// .h檔案
class SimpleSingleton
{
public:
  ~SimpleSingleton(){}    // 因為外界負責delete，所以須注意解構函式訪問許可權
  static SimpleSingleton* Instance()
  {
    if(!instance_)                    // 執行緒不安全，這裡需要同步
      instance_ = new SimpleSingleton;
    return instance_;
  }
protected:
  SimpleSingleton(){}  

  static SimpleSingleton* instance_;
};
// cpp檔案
SimpleSingleton* SimpleSingleton::instance_ = 0;
 

該方法是簡陋的單例模式實現方式，缺點是：

該類只負責類物件的建立，沒有負責銷燬，還得程式設計師負責在合適的時機銷燬，所以不推薦使用該方法。

 2  實現方法二（智慧指標方式）

// .h檔案
class PtrSingleton
{
public:
  ~PtrSingleton(){}   // 必須為public, 智慧指標負責析構
  static scoped_ptr<PtrSingleton>& Instance()
  {
    if(NULL == instance_.get())                    // 執行緒不安全，這裡需要同步
      instance_.reset(new PtrSingleton);
    return instance_;
  }
  // other members  
protected:
  PtrSingleton(){}  

  static scoped_ptr<PtrSingleton> instance_;
};

// .cpp檔案
scoped_ptr<PtrSingleton> PtrSingleton::instance_;
 

該方法特點：

1)   避免了手動析構.

2)   值得注意的是例項化介面返回型別不是物件指標、值、引用，而是智慧指標.

3)   但在實際使用中要考慮到多執行緒環境下的使用，Instance介面是執行緒不安全的，需要同步一下，本篇重點講單例模式，程式碼樣例中就不做執行緒同步了.

 3  實現方法三（簡單方式）

// .cpp檔案
class Singleton
{
public:
  ~Singleton(){}
  static Singleton& Instance(){return instance_;}
  // testing member

protected:
  Singleton(){}  
  Singleton(const Singleton&);
  Singleton& operator=(const Singleton&);

private:
  static Singleton instance_;
};
// .cpp檔案
Singleton Singleton::instance_;
 

這種方法實現起來簡單，用起來方便，安全。 

三  單例模式模版實現

// .h檔案
template <typename T>
class TSingleton
{
public:
  virtual ~TSingleton(){}    // 必須為public, 智慧指標負責析構
  static scoped_ptr<T>& Instance()
  {
    if(NULL == instance_.get())           // 執行緒不安全，這裡需要同步
      instance_.reset(new T);
    return instance_;
  }

protected:
  TSingleton(){}
  TSingleton(const TSingleton<T>&);
  TSingleton<T>& operator=(const TSingleton<T>);

  static scoped_ptr<T> instance_;
};

template<typename T>
scoped_ptr<T> TSingleton<T>::instance_;

單例模版的應用例項

class Derived : public TSingleton<Derived>
{
public:
  // other members

protected:
  Derived(){}
  ~Derived(){}
};