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单例模式的几种 C++ 实现

2024年3月26日 17:00

写在前面

在开发中，有时候会需要一些类在项目的生命周期中只有一个实例。这样的设计被称作单例模式。

本文用于记录项目开发过程中，设计日志管理器时用到的单例模式，以及开发过程中的一些学习和思考。

饿汉与懒汉

单例模式中有饿汉和懒汉两种模式，饿汉模式指在程序启动时即进行单例的构造；懒汉模式为懒加载，只有第一次调用时才会进行单例的构造。

在多线程开发中，要求对象的 this 指针在构造期间不被泄漏。饿汉模式只要选择合适的单例构造时间，即可保证；但是懒汉模式可能会在多线程并发调用时，触发线程安全问题1。

本文主要关注懒汉模式下单例构造时的多线程安全问题。

最简单的版本

在设计单例模式时，考虑到生命周期中只有一个实例，那么类的构造函数应当是不应该被使用者随意调用的，但是又需要生成单例使用。基于这个要求，可以得到最基本的两点：

  1. 类的构造函数应当是 private 的。
  2. 类应该提供一个静态函数用于获取单例。

基于以上要求，先写一个简单版本。

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// log_manager.h

class LogManager
{
  public:
    static LogManager* getInstance()...
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