【牛客带你学编程C++方向】项目练习第5期（参考答案）

参考答案：

懒汉式：

class CSingleton  
{  
public:  
static CSingleton* GetInstance()  
{  
     if ( m_pInstance == NULL )    
         m_pInstance = new CSingleton();  
     return m_pInstance;  
}  
private:  
    CSingleton(){};  
    static CSingleton * m_pInstance;  
};

GetInstance()使用懒惰初始化，也就是说它的返回值是当这个函数首次被访问时被创建的。这是一种防弹设计——所有GetInstance()之后的调用都返回相同实例的指针：
CSingleton* p1 = CSingleton :: GetInstance();
CSingleton* p2 = p1->GetInstance();
CSingleton & ref = * CSingleton :: GetInstance();
对GetInstance稍加修改，这个设计模板便可以适用于可变多实例情况，如一个类允许最多五个实例。

代码很简单，但是会存在内存泄漏的问题，new出来的东西始终没有释放，下面是一种饿汉式的一种改进。

class CSingleton    
{    
private:    
    CSingleton()    
    {    
    }    
    static CSingleton *m_pInstance;    
    class CGarbo     
    {    
    public:    
        ~CGarbo()    
        {    
            if(CSingleton::m_pInstance)    
                delete CSingleton::m_pInstance;    
        }    
    };    
    static CGarbo Garbo;     
public:    
    static CSingleton * GetInstance()    
    {    
        if(m_pInstance == NULL)    
            m_pInstance = new CSingleton();    
        return m_pInstance;    
    }    
};

在程序运行结束时，系统会调用CSingleton的静态成员Garbo的析构函数，该析构函数会删除单例的唯一实例。使用这种方法释放单例对象有以下特征：
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

饿汉式：

饿汉式的特点是一开始就加载了，如果说懒汉式是“时间换空间”，那么饿汉式就是“空间换时间”，因为一开始就创建了实例，所以每次用到的之后直接返回就好了。

class CSingleton    
 {    
 private:    
     CSingleton()      
     {    
     }    
 public:    
     static CSingleton * GetInstance()    
     {    
         static CSingleton instance;     
         return &instance;    
     }    
 };

饿汉式是线程安全的,在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用,以后不再改变，懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的。
注：线程安全的通俗解释 - 不管多个线程是怎样的执行顺序和优先级,或是wait,sleep,join等控制方式，如果一个类在多线程访问下运转一切正常，并且访问类不需要进行额外的同步处理或者协调，那么我们就认为它是线程安全的。线程安全的类应当封装了所有必要的同步操作，调用者无需额外的同步。还有一点：无状态的类永远是线程安全的。

在饿汉式的单例类中，其实有两个状态，单例未初始化和单例已经初始化。假设单例还未初始化，有两个线程同时调用GetInstance方法，这时执行 m_pInstance == NULL 肯定为真，然后两个线程都初始化一个单例，最后得到的指针并不是指向同一个地方，不满足单例类的定义了，所以饿汉式的写***出现线程安全的问题！在多线程环境下，要对其进行修改。

【牛客带你学编程C++方向】项目练习第5期（参考答案）

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