c++中的单例类模板的实现方法详解

2020-03-16 12:02:27王旭

 ·   其实,在上述的单例模式实现案列中,有一部分代码(分析过程中第2、3步)与类本身没有任何关系,既然是这样,我们就把这部分单独提取出来处理。

  问题所在:需要使用单例模式时,必须在每个类中定义 静态成员变量 c_instance 和 静态成员函数 GetInstance();当有多个类都需要使用单例模式时,这样的实现方式明显的很冗余,为了能够代码复用,我们可以 将这两部分抽象成一个新类(做成类模板,声明为其它类的友元类,这样与之前的效果一样)。

基于类模板的单例模式实现

 // 对上个单例模式实现代码的改进

// singleton.hpp 单例模式代码
#ifndef SINGLETON_H
#define SINGLETON_H

template
< typename T >
class Singleton
{
  static T* c_instance;
public:
  static T* GetInstance();
};

template
< typename T >
T* Singleton<T>::c_instance = NULL;

template
< typename T >
T* Singleton<T>::GetInstance()
{
  if( c_instance == NULL )
  {
    c_instance = new T();
  }
  
  return c_instance;
}

#endif

// main.cpp 测试文件
#include <iostream>
#include <string>
#include "singleton.hpp"

using namespace std;

class SObject
{
  friend class Singleton<SObject>;  // 当前类需要使用单例模式
  
  SObject(const SObject&);
  SObject& operator= (const SObject&);
  
  SObject()
  {
  }
public:
  
  void print()
  {
    cout << "this = " << this << endl;
  }
};

int main()
{
  SObject* s = Singleton<SObject>::GetInstance();
  SObject* s1 = Singleton<SObject>::GetInstance();
  SObject* s2 = Singleton<SObject>::GetInstance();
  
  s->print();  // 0xe63c20
  s1->print(); // 0xe63c20
  s2->print(); // 0xe63c20
  
  return 0;
}

  在今后工作中,如果一个类(SObject)要使用单例模式(Singleton 单例模式的类模板),只需三步骤:

  (1)类(SObject)的构造函数必须私有化;同时,拷贝构造函数、重载=操作符 也私有化;

  (2)将单例模式的类模板声明为这个类的友元类; friend class Singleton<SObject>;

  (3)通过 单例模式类模板中 SObject* s = Singleton<SObject>::GetInstance(); 创建对象。

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