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C++培训:利用C++对象确定性析构的原则来解析单例模式

  • 时间:2015-01-13
  • 发布:达内
  • 来源:达内

设计模式思想是可重用,我们在编程的过程中,或多或少都会接触到设计模式,只是,有时,我们相交却未相识罢了,那么我们今天来讲解单例模式,并且附之一个C++的编程技巧。

我们知道单例模式在实际开发过程中是很有用的,单例模式的特征我们可能都知道:

1、一个类只有一个实例

2、提供一个全局访问点

3、禁止拷贝

我们来逐个分析:

1、如果要实现只有一个实例,我们需要做的事情:

a、将构造函数声明为私有

2、提供一个全局访问点

a、类中创建静态成员函数

3、禁止拷贝

a、拷贝构造函数声明为私有,并且不提供实现

b、将赋值运算符声明为私有

我们在书写单例类的时候如何测试呢?两个方法:

1、实例化多个对象,看调用了几次构造函数,如果只调用一次,说明只创建一个实例

2、单步跟踪,查看对象的地址,是否一样,一样则为一个对象

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在学习C++的过程中,我们很早就接触到了构造函数和析构函数,这两个函数都是系统自动调用的,纵使我们不声明构造函数和析构函数,系统也会替我们生成。

那么在C++编程就有确定性析构,也就是是说,无论怎么样,只要创建了对象,系统就会调用析构函数,那么如果我们在类中嵌套一个类,并且在外面类中声明一个嵌套类对象,那么,嵌套类对象的析构函数是一定调用的,我们可不可以在嵌套类的析构函数里面做点东西呢?

我们的方法是:

在单例类Singleton中定义为Garbo的私有内嵌类,以防该类被在其他地方滥用。

程序运行结束时,系统会调用Singleton的静态成员Garbo的析构函数,该析构函数会***单例的唯一实例

使用这种方法释放单例对象的特征:

1、在单例类内部定义专有的嵌套类;

2、在单例类内定义私有的专门用于释放的静态成员;

3、利用程序在结束时析构全局变量的特性,选择最终的释放时机;

4、使用单例的代码不需要任何操作,不必关心对象的释放。

代码如下:

------------我是分割线-------------

# include <iostream>

using namespace std;

//当static Garbo garbo_ 对象的生命周期结束时,会调用嵌套类Garbo的析构

//函数,同时也instance_的销毁

//利用了对象确定性析构的原则

//施加约束,只有一个实例,只需要将构造函数声明为私有的

//需要一个全局的访问点,

class Singleton

{

public:

static Singleton* GetInstance()

{

if(NULL == instance_)

{

instance_ = new Singleton;

}

return instance_;

}

~Singleton()

{

cout 《 "~Singleton …" 《 endl;

}

/*这种方法也可以释放资源,是笨方法

static void Free()

{

if(NULL != instance_ )

{

delete instance_;

}

}

*/

//嵌套类

class Garbo

{

public:

~Garbo()

{

if(Singleton::instance_ != NULL)

{

delete instance_;

}

}

};
private:

//拷贝构造函数声明为私有,就可以禁止拷贝,并且不提供实现

Singleton(const Singleton&  other);

//也要禁止赋值,将赋值运算符声明为私有

Singleton&  operator=(const Singleton&  other);

Singleton()

{

cout 《 "Singleton …" 《 endl;

}

//仅仅是声明,如果定义,需要放在类外面

static Singleton*  instance_;

//创建garbo对象,是声明

static Garbo garbo_;

//利用了对象确定性析构的原则

};

//因为Garbo是嵌套类,所以前面要加SIngleton

Singleton::Garbo Singleton::garbo_;  //前面的static就不需要了

Singleton*  Singleton::instance_;

int main(void)

{

//不管GetInstance调用多少次,都返回是同一个实例

Singleton*  s = Singleton::GetInstance();

Singleton*  s1 = Singleton::GetInstance();

//Singleton s3(*s);    error  禁止拷贝

//Singleton s3 = *s;   error  禁止赋值

//构造几个实例,就调用几个构造函数,所以只调用一次构造函数

//Singleton::Free();  对资源进行释放,此为笨方法

return 0;

}

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PS:

1、上述方法不是线程安全的

2、还可以利用智能指针auto_ptr实现,我们后期再论

3、除了嵌套类,上面还给出了笨方法,大家挖掘

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