Question

在Singleton模式中，为什么我们必须使用静态对象而不是全局对象？

我尝试了以下

class Singleton;
Singleton*  instance1 = NULL;

class Singleton
{
private :
       Singleton()
       {
       }
       //static Singleton* instance1;

public:
        static Singleton* getinstance()

 if(instance1== NULL)
       {
       instance1 = new Singleton();
       }

 return instance1;


 void Dispaly()
       {
       }
 ~Singleton()
       {
       }
};

当我编译这段代码时，我得到错误“instance1的多重定义”

任何人都可以给出合理的理由吗？

Answer 1

如果你把它作为一个全局对象，那么每个人都可以访问它，任何人都可以在不调用getInstance()的情况下使用它。如果是这样，那么getInstance()的目的是什么呢？第一次，您将调用它来创建实例，然后您不需要拨打getInstance()，因为在第一次通话后，您可以直接使用instance。

private 静态实例可让您更好地控制如何访问它：仅通过调用getInstance()。

现在为什么在编译代码时会出现multiple definition of instance错误？这是因为您已经在头文件本身中定义了全局对象，该文件包含在多个.cpp文件中。这会导致对象的多个定义，每个翻译单元中的一个定义（。obj文件）。

你实际应该做的是：

//Singleton.h
class Singleton
{
private :
        Singleton();
        Singleton(const Singleton &);
       ~Singleton();

        static Singleton* instance; //declaration of static member!

public:
        static Singleton* getInstance();
       //..
};

然后将static文件中的.cpp成员定义为：

//Singleton.cpp
 Singleton *Singleton::instance = 0; //definition should go in .cpp file!

 Singleton::Singleton() {}

 Singleton* Singleton::getInstance()
 {
     if ( instance  == 0 ) instance  = new Singleton();
     return instance;
 }
 //...

Answer 2

回答你的直接问题：

您收到错误消息的原因是因为您在头文件中定义了一个变量（好吧，无论如何，这是我的猜测）。因此，每当您#include该头文件时，该变量将被重新定义。

总之，在头文件中定义变量几乎没有充分的理由。

[旁注：正如其他人所解释的那样，这是单例模式的一个非常糟糕的实现。]

Answer 3

如果将此标题包含在多个文件中，您将获得每个文件中指针的副本。

这可能是链接器抱怨的内容。

Answer 4

这是一个非常糟糕的单例实现。您应该使用已经存在的实现。它们中有很多......你的错误就会消失。

例如，有人可以设置instance = NULL;。这样做可以实例化多个实例。

Answer 5

这违背了单身人士的目的 - 从一个地方访问对象。您可以在任何地方访问它，而无需调用getInstance（）。

至于错误，我的猜测是你将标题包含在多个文件中。

把

#pragma once

在头文件的开头，应解决错误。

但同样，这是单例模式的糟糕实现。

编辑：

或者使用标题保护：

#ifndef _SINGLETON_CLASS_INCLUDED
#define _SINGLETON_CLASS_INCLUDED

//// contents of your header

#endif

Answer 6

将instance1的定义放在cpp文件中，将extern放在标题中。

然而，正如您已注释掉的那样，使用静态类成员会更为典型。您只需要在cpp文件中定义它：

Singleton* Singleton::instance1 = 0;

Answer 7

在Singleton模式中，为什么我们必须使用静态对象而不是一个全球性的对象？

静态对象是您的类的私有成员，除Singleton类外，没有人可以访问它。这是C ++和其他OOP语言中的基本封装原则。

Answer 8

假设这是头文件的一部分，那么对于包含它的每个翻译单元，您将获得instance1的一个定义，因此如果多个包含它，则会出现多重定义错误。无论是全局成员还是静态成员，都会遇到这个问题。

要修复错误，您需要在头文件中声明extern Singleton * instance1;，如果您希望它由于某种原因是全局的，或者如果您想要阻止对它的任意访问，则需要私有静态成员声明），然后是源文件中的定义。

或者，您可以将实例设置为getinstance()中的静态本地对象，这将修复内存泄漏，并且至少在C ++ 11中会出现线程安全问题：

static Singleton & getinstance()
{
    static Singleton instance;
    return instance;
}

或者你根本不能使用单身人士 - 这几乎肯定不是一个好主意。

单身中的全局对象

8 个答案: