Question

在c ++中实现单例时，我看到了两种存储实现数据的方法：

（A）将所有实施数据放在私有部分并像往常一样实施类（B）“用于单身人士的pimpl习语”：通过将实现数据放置在'Impl'结构中来隐藏实现数据，该结构可以在实现文件中定义。专用部分仅包含对实现结构的引用。

这是一个概念代码，用于阐明（A）和（B）实施选项的含义：

（A）SingletonClassMembers.hpp：


// a lot of includes required by private section
#include "HelperClass1.hpp"
#include "HelperClass2.hpp"
// some includes required by public section
// ...
class SingletonClassMembers {
public:
    static SingletonClassMembers& getInstance();
    // public methods
private:
   SingletonClassMembers ();
   ~SingletonClassMembers();
   SingletonClassMembers (const SingletonClassMembers&); //not implemented
   SingletonClassMembers& operator=(const SingletonClassMembers&); //not implemented
   HelperClass1 mMember1;
   HelperClass2 mMember2; //and so on

（A）SingletonClassMembers.cpp：


#include "SingletonClassMembers.hpp"
SingletonClassMembers& getInstance() { 
    static SingletonClassMembers sImpl; 
    return sImpl; 
}

（B）SingletonHiddenImpl.hpp：


// some includes required by public section
// ...
class SingletonHiddenImpl {
public:
    static SingletonHiddenImpl& getInstance();
    // public methods
private:
   SingletonHiddenImpl ();
   ~SingletonHiddenImpl ();
   SingletonHiddenImpl (const SingletonHiddenImpl&); //not implemented
   SingletonHiddenImpl& operator=(const SingletonHiddenImpl&); //not implemented
   struct Impl;
   Impl& mImpl;
};

（B）SingletonHiddenImpl.cpp：


#include "SingletonHiddenImpl.hpp"
#include "HelperClass1.hpp"
#include "HelperClass2.hpp"

struct SingletonHiddenImpl::Impl {
    HelperClass1 member1;
    HelperClass2 member2;
};
static inline SingletonHiddenImpl::Impl& getImpl () {
    static Impl sImpl;
    return sImpl;
}
SingletonHiddenImpl::SingletonHiddenImpl ()
: mImpl (getImpl())
{
}

因此，使用（B）方法，您可以更好地隐藏实现细节（与普通类的pimpl习惯用法不同），没有性能损失。我无法想象（A）方法更合适的条件

问题是，将实施数据存储为班级成员（A）有什么好处？

谢谢

Answer 1

使用案例A有以下好处：

您减少了类SingletonClassMembers和SingletonHiddenImpl之间的依赖关系。
如果尝试通过依赖注入避免对（1）的限制，则不需要在类SingletonClassMembers中创建配置器模式
这种情况很弱，但无论如何：维护单一类
在多线程环境中，您需要同时支持类同步机制，而在单个类中只需要单个锁。

Answer 2

由于您只有一个单例实例，您实际上可以将助手移动到实现类中作为“静态”，而不要求它们在标题内是私有的。当然你不想初始化它们，直到你开始你的类，所以你会使用某种智能指针，可能是auto_ptr here或boost :: scoped_ptr，或指针有boost :: once初始化（更多线程安全））在你的单身人士的析构函数中删除。

您可以将此模型称为C，并且在完全隐藏您的实现时可能具有两全其美的效果。

与任何单身人士的情况一样，你需要格外小心，不要乱扔你的构造函数。

Answer 3

在考虑pimpl的效率时，不是导致开销的堆，而是间接（通过委托完成）。这个委托通常没有优化（至少在我考虑这个时没有;-)），所以除了创建impl的启动（1次）惩罚之外没有大的收益。（顺便说一句，我在你的例子中没有看到任何委托功能）

所以我认为在正常班级或单身人士中使用pimpl并没有太大区别。我认为在这两种情况下，对于界面有限且实现繁重的类使用pimpl，这是有道理的。

c ++ singleton implementation：pimpl成语单身，优点和缺点

3 个答案: