Question

我已经实现了两种方法，我认为应该如何实现Singleton类，我只想要程序员的意见，哪一种是最好的方法。

每种方法都使用这些类：

class Animal {
public:
    virtual void speak() const = 0;
};

class Dog {
    virtual void speak() { cout << "Woof!!"; }
};

第一种方法：

class AnimalFactory {
public:
    static Animal* CreateInstance(int theTypeOfAnimal);

private:
    AnimalFactory() { };
    static int count; // this will be used to count the number of objects created
    static int maxCount; // this is the max count allowed.
};

int AnimalFactory::count = 0;
int AnimalFactory::maxCount = 1;

Animal* AnimalFactory::CreateInstance(int theTypeOfAnimal)
{
    Animal* pAnimal = NULL;

    if(pAnimal != NULL)
    {
        return pAnimal;
    }

    switch(theTypeOfAnimal)
    {
        case 0:
            pAnimal = new Dog();
            count++;
            break;

        case 1:
            pAnimal = new Cat();
            count++;
            break;

        case 2:
            pAnimal = new Spider();
            count++;
            break;

            default:
            cout << "Not known option";
    }

    return pAnimal;
}

第二种方法：

template<typename classType>
class Singleton {
public:
    classType& instance()
    {
        static classType object;
        return object;
    }
};

任何意见都将不胜感激，谢谢:)！

Answer 1

在大多数情况下，Singleton被滥用。一般建议是：不要使用它！如果您认为您确实遇到Singleton是正确解决方案的情况：概率仍然是针对您的。如果你真的，确实需要使用Singleton，你可能仍然希望将它用作某种美化数据：不要。它会伤到你。

好的，你已被警告过了。

第二种方法与C ++ 2011具有明显的优势，我可以安全地使用它。它也恰好更简单。

如果你还没有使用编译器，那么，实现C ++ 2011逻辑并在多线程应用程序中使用Singleton，你需要确保它只被初始化一次，即使访问函数是从两个线程同时调用。当然，这会导致其他不起作用的东西：不要使用双重检查的锁定模式。它[也]不起作用。如果你实现它可以工作，有人会来并“修复”你的代码。

Answer 2

无论如何，在嵌入式环境中，你不需要单例模式，你甚至不需要new或malloc。

很难解释，但我试试。

嵌入式系统必须正常工作。没有IT部门配备手册，常见问题解答和互联网论坛，没有人会调整你的Linux系统，没有人会修改你的配置，没有人会根据任务的需要安装更大的硬盘或内存。您的程序无法使用有意义的错误代码向stderr和exit（）写入详细消息，如果可以的话，它只是意味着您的嵌入式系统无法正常工作。如果您可以在出错时闪烁红色LED，那么它总比没有好，但它仍然意味着：设备失败。

我认为，不使用malloc / free和new / delete 是一种很好的做法。您应该通过将它们定义为静态数组来“预分配”可能的最大对象数。或者，如果最大项目数取决于用户可以更改的配置，则应该在程序启动时分配固定数量的对象，因此启动时会出现内存问题，而不是半小时后。

是的，很多内存都会被浪费，但不会有任何神秘的错误。而且你不必处理程序中的内存问题（仅在启动时）。

Answer 3

第一种解决方案有一些奇怪的编码（参见Luchian Grigore回答）。忽略：它是工厂和单身人士之间的一些概念组合。工厂通常是单身，但它通常发出的不是。

第二个确保您只能创建一个类的一个对象，但仅当您将其包装在Singleton模板中时。如果类具有公共构造函数，则可以在方案外部创建它，从而违反规则。

在我的书中，这些都不是做单身人士的好方法。

进一步扩展：单身人士的想法是因为你需要管理一些特定的东西，你需要一个组件来完全负责。

使用您的第一个版本，您可以拥有多个工厂，每个工厂创建一个动物。在现实世界中没有意义，在代码中没有意义。

你的第二个例子试图允许每个调用（可选）成为一个单例 - 但不是所有类都需要，并且许多不一定在“单例化”时表现。

Answer 4

看起来你只需要做一个功能就可以省去一大堆头痛：

Animal * CreateAnimal(int theTypeOfAnimal)
{
    static int count = 0;
    static int maxCount = 1;

    switch(theTypeOfAnimal)
    {
        // ...
    }
}

Answer 5

嗯，第一个不起作用：

Animal* pAnimal = NULL;
if(pAnimal != NULL)
{
    return pAnimal;
}

您是否期望持续的条件？

我之前见过第二个，所以我会继续说它更惯用，至少对于这种类型的单身人士来说，这不是真正的单身人士 - 因为你有多个实例，尽管每个实例类型一个。好吧，一般的想法是可以的（对于单身人士），但我会选择以下的东西：

template<typename classType>
class AnimalManager {
public:
   static Animal& instance()
   {
       static classType object;
       return object;
   }
};

你可以打电话

Animal& animal = AnimalManager<Dog>::instance();
//assuming you derive Dog from Animal, which you're currently not

Answer 6

我会被大量的Java程序员叮嘱，但我不介意：如果你知道，你的程序只需要一个对象实例，可以随意创建一个全局对象并编写一个静态的get（）方法返回（引用）它（并且不从其他地方引用全局对象）。

我认为，Java中的单例模式是一种实现全局对象的技术，在C ++中是一种隐藏全局对象的技术。但是为什么，它隐藏起来就像丑陋一样丑陋，因为它没有隐藏。

您还应该仔细包装它，以使其在场景中显示为其他普通对象，并将其作为普通对象处理。也许，之后，随着程序的发展，会有更多的实例，你会很高兴它已经成为一个普通的对象。

Answer 7

在回顾中，John Vlisides说，如果一个'模式'不应该进入他的GOF书，那就是单身人士。但是，也请参阅他对implementing it in C++的讨论。

另见Andrei Alexandrescu，explores singletons有3种不同的创作模型，4种不同的终身模型和2种线程模型，这是实现单身的24种方法。

就我个人而言，我只是绕过需要的物体来避开它们。它使测试更容易，界面明确，等等。你已被警告过，当然你已被警告过，但你会听吗？

Answer 8

第一个代码段无法实现单例，因为AnimalFactory::CreateInstance无法检查它维护的实例计数。

第二个代码段，

template<typename classType>
class Singleton {
public:
    classType& instance()
    {
        static classType object;
        return object;
    }
};

如果做得好，在Scott Meyers之后被称为 Meyers'单身人士。

给出的代码可以工作，但会产生尴尬的用法。为避免必须实例化Singleton，应将instance方法声明为static。此外，classType类的要求应该只能由Singleton实例化，例如，作为一个例子的评论。

其他人已经警告过你不要使用单身人士，但我也要这样做。

单身人士有其用途，例如确保Windows API“窗口类”只创建一次，但主要是它们被伪装成全局变量。全局变量的一个问题，即您不知道何时初始化全局变量（在C ++编程中称为静态初始化顺序fiasco ），单个元素可以避免。然而，主要的问题是，他们作为意大利面通信系统，在你永远不会怀疑的地方以无法追踪的方式引导混乱诱导信息，仍然存在。

所以，不要。

但如果你在某个时候发现你绝对需要单身，例如对于日志记录工具，那么请阅读Andrei Alexandrescu的“现代C ++设计”中关于单身人士的讨论，然后抓住 Loki图书馆并让它做适合你的工作。

Singleton类 - 哪种方法

8 个答案: