一、static 与单例模式
单例模式也就是简单的一种设计模式,它需要:
保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点
禁止拷贝
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#include <iostream>
using namespace std; class Singleton ~Singleton() Singleton *Singleton::instance_; int main(void) Singleton *s1 = Singleton::GetInstance(); //Singleton s3(*s1); // 调用拷贝构造函数 return 0; |
上述程序虽然调用了两个GetInstance函数,但只调用一次构造函数,即创建一个对象。将赋值运算符和拷贝构造函数声明为私有,禁止拷贝。但程序存在一个问题就是对象生存期到时不会被析构。
为了解决对象不会被析构的问题,可以使用一个静态的嵌套类对象来解决:
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#include <iostream>
using namespace std; class Singleton {
instance_ = new Singleton; }
return instance_; }
~Singleton() //static void Free() // {
// delete instance_; // }
//} class Garbo {
delete instance_; }
} }; private: Singleton(const Singleton &other); Singleton &operator=(const Singleton &other); Singleton() { cout << "Singleton ..." << endl; } static Singleton *instance_;
static Garbo garbo_; // 利用对象的确定性析构
}; Singleton::Garbo Singleton::garbo_;
int main(void)
{ //Singleton s1; //Singleton s2; Singleton *s1 = Singleton::GetInstance(); //Singleton s3(*s1); // 调用拷贝构造函数 return 0; |
利用静态嵌套对象的确定性析构会调用Garbo类的析构函数,在析构函数内delete 单例类的指针。
上面办法比较繁琐,也可以返回局部静态对象的引用来解决:
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#include <iostream>
using namespace std; class Singleton ~Singleton() private: int main(void) return 0; |
局部静态对象只会初始化一次,所以调用多次GetInstance函数得到的是同一个对象。由于函数内使用了静态对象,故不是线程安全的。实际上也可以使用auto_ptr 智能指针 来解决,程序如下,更详细的对auto_ptr 的讨论参见这里。
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#include <iostream>
#include<memory> using namespace std; class Singleton ~Singleton() auto_ptr<Singleton> Singleton::instance_; int main(void) Singleton *s1 = Singleton::GetInstance(); //Singleton s3(*s1); // 调用拷贝构造函数 return 0; |
实际上,上述所有的单例模式例子都不是线程安全的,设想如果两个线程同时运行到语句if (instance
== null),而此时该实例的确没有创建,那么两个线程都会创建一个实例。如果不希望加锁实现线程安全,可以使用饿汉模式(即在main函数之前先生成一个实例):
或者通过加锁方式实现,请参考这里。
二、const成员函数、const 对象、mutable修饰符
(一)、const 成员函数
const成员函数不会修改对象的状态
const成员函数只能访问数据成员的值,而不能修改它
(二)、const 对象
如果把一个对象指定为const,就是告诉编译器不要修改它
const对象的定义:
const 类名 对象名(参数表);
const对象不能调用非const成员函数
用mutable修饰的数据成员即使在const对象或在const成员函数中都可以被修改。
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#include <iostream>
using namespace std; class Test } int GetX() void Output() const int GetOutputTimes() const mutable int outputTimes_; int main(void) Test t2(20); t.Output(); |
三、const 用法总结
可以对const 的用法做个小总结:
参考:
C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范