Question

就在前几天，我看到了使用所谓的单例模式的代码。

的含义

class MySingleton{
public:
    void foo() { ... }
    static MySingleton&get_instance(){
        static MySingleton singleton;
        return singleton
    }
private:
    MySingleton(){ ... }
    ~MySingleton(){ ... }
    int bar;
};

我确实知道为什么会这样做：

使实例可以全局访问。
确保该类的实例永远不会超过一个。

但是我不明白为什么这种做事方式优于一些免费功能。我实现它的方法是放

namespace some_name{
    void foo();
}

标题中的

和

namespace some_name{
    void foo(){
        ...
    }
}

在实现文件中。如果我需要初始化和/或清理，我要么添加一些必须显式调用的函数，要么添加

namespace{
    class Dummy{
        Dummy(){ ... }
        ~Dummy(){ ... }
    }dummy;
}

进入实施文件。

我知道这是从语义的角度来看单例，但是我看到第一个变体在C ++代码中使用得比第二个更常见。为什么？我认为第二个版本略胜一筹，所以我问自己是否遗漏了一些明显的东西。

第二个版本实现起来更简单，更不容易出错。在第一个变体中，私有拷贝构造函数是为了证明这一点而缺少的。在第二个变体中，无法执行此错误。
在第二个版本中，实现和界面更好地分开。在第一个中，必须在标题中声明所有私有成员。这样做的好处是，您可以从头开始重写实现，甚至不需要重新编译使用单例的任何内容。使用第一个变体时，即使只更改了轻微的实现细节，也很可能需要重新编译所有用户代码。
两种情况都隐藏了实施细节。在使用私有的第一个变体中，在第二个变体中使用未命名的命名空间。

您能否解释一下为什么每个人都使用第一个变体？我没有看到在C语言中做旧事情的单一优势。

Answer 1

根据党的路线（E. Gamma，R。Helm，R。Johnson和J. Vlissides。Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software。Addison-Wesley，Reading，MA，1995，p.128），单身人士提供与您提出的解决方案相比具有以下优势。

您可以优化操作和表示，例如通过子类化。
您可以稍后改变主意并拥有多个实例。
您可以多态覆盖单例的方法。
您可以通过使用所需的类初始化单例实例来在运行时配置应用程序。

话虽如此，在大多数情况下我认为额外的复杂性过多，很少使用我编写的代码中的模式。但是，当您设计其他人将使用的API时，我可以看到它的价值。

Answer 2

这有帮助吗？

What is so bad about singletons? http://steve.yegge.googlepages.com/singleton-considered-stupid

重新说明：单身人士是一个美化的全球化，因此只需将其“实施”为全球性的。

Answer 3

static MySingleton singleton;的构造在第一次使用时被调用。（当调用get_instance()时。）如果从未调用它，它永远不会调用构造函数。您的方法将在静态构造时调用构造函数。前一种方法允许调用构造函数的顺序和时间。您的方法将根据编译器静态初始化顺序对每个单例的构造进行排序。

Answer 4

要让函数+静态数据模拟单例模式，将依赖于C ++的文件范围和单独编译。这些是编译器构造而不是语言构造。单例类模式允许数据封装，而不管编译单元的位置如何;它被正确封装，即使它是在具有其他类和函数的文件中定义的。

此外，它实际上不会模拟单例模式的行为，而只是模拟静态对象的行为，这不是同一件事。单例的生命周期与包含它的过程的生命周期无关。正确形成的单例在第一次使用时被实例化，而静态数据在main（）启动之前被实例化和初始化。这可能是一个问题，如果说对象的构造依赖于某些其他运行时实体的存在。此单例对象在实例化之前不占用任何内存（除了其静态实例指针）。它也可能在任何时候被破坏和重新创建，实际上很多次。

请注意，如果修改单例以使构造函数受保护而不是私有，则可以对其进行子类化（从而轻松应用重用单例模式），不能使用静态对象或具有所有静态成员的对象执行此操作，或者使用带有文件范围的静态数据的函数，或者您尝试正确执行此操作的任何其他方式。

您的建议本身没有任何问题，只要您知道它不是单身模式，并且缺乏灵活性。

Answer 5

使用自由函数的问题在于，默认情况下这些函数不会获得共享持久行为，就像您的单例类可以使用成员变量和常量一样。

你可以继续使用静态全局变量来做同样的事情，但是对于想要弄明白的人来说，这使得他们必须看到的范围几乎无限地理解这些例程的行为。使用单例类，一切都很好地组织成一个类供读者检查。

Answer 6

就个人而言，当我想控制第一次执行构造函数时，我会使用单例。

例如; 如果我的日志系统有单例，则打开文件进行写入的代码将被放入单例构造函数中，该函数称为like; Logger.instance（）;在我的启动过程中。如果我使用命名空间，我将拥有该控制权。

Singleton - 为什么要使用类？

6 个答案: