C Singleton模式示例
单例模式确保一个类只有一个实例并提供全局访问点，C 11推荐使用局部静态变量实现线程安全的懒加载单例。1. 利用函数内静态变量的线程安全初始化和延迟构造；2. 删除拷贝构造和赋值操作防止复制；3. 私有化构造和析构函数确保外部无法直接创建或销毁；4. 静态变量在程序退出时自动析构，无需手动管理资源。该写法简洁可靠，适用于日志器、配置管理、数据库连接池等场景，是C 11及以上标准下首选的单例实现方式。
单例模式（Singleton Pattern）是一种常见的设计模式，用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在 C 中，实现单例模式需要注意线程安全、构造顺序和资源释放等问题。
下面是一个线程安全、懒加载、C 11 及以上标准推荐写法的单例模式示例：
#include <iostream>
class Singleton {
public:
// 获取单例实例（C 11 起，局部静态变量初始化是线程安全的）
static Singleton& getInstance() {
static Singleton instance; // 局部静态变量，延迟初始化，且线程安全
return instance;
}
// 删除拷贝构造和赋值操作，防止意外复制
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
// 提供一个简单的功能函数用于测试
void doSomething() {
std::cout << "Singleton is doing something." << std::endl;
}
private:
// 私有构造函数和析构函数
Singleton() {
std::cout << "Singleton constructed." << std::endl;
}
~Singleton() {
std::cout << "Singleton destroyed." << std::endl;
}
};
// 使用示例
int main() {
// 获取单例实例
Singleton& s1 = Singleton::getInstance();
Singleton& s2 = Singleton::getInstance();
// 验证是否为同一个实例
if (&s1 == &s2) {
std::cout << "s1 and s2 are the same instance." << std::endl;
}
s1.doSomething();
return 0;
}✅ 关键点说明：
1. 线程安全的懒加载
- C 11 起，函数内的局部静态变量初始化是线程安全的（由编译器保证）。
-
static Singleton instance;只会在第一次调用getInstance()时构造，之后直接返回。
2. 禁止拷贝
- 使用
delete禁止拷贝构造和赋值，防止外部复制实例。
3. 构造/析构私有
- 确保外部无法直接创建或销毁对象。
4. 自动析构
- 局部静态变量会在程序退出时自动调用析构函数，无需手动管理。
❌ 不推荐的旧写法（双重检查锁定 动态分配）
在 C 03 或多线程环境下手动实现时，有人用 new mutex，但容易出错。C 11 之后推荐使用上面的“Meyers Singleton”写法（由 Scott Meyers 推广），简洁且安全。
常见用途
- 日志记录器（Logger）
- 配置管理器
- 数据库连接池
- 线程池
基本上就这些。只要你的编译器支持 C 11，这种写法是最简单可靠的单例实现方式。
以上是C Singleton模式示例的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！
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