c 线程安全的单例模式-详解C++实现线程安全的单例模式
在某些应用环境下面，一个类只允许有一个实例，这就是著名的单例模式。单例模式分为懒汉模式，跟饿汉模式两种。
首先给出饿汉模式的实现
正解：
template
class singleton
{
protected:
singleton(){};
private:
singleton(const singleton&){};//禁止拷贝
singleton& operator=(const singleton&){};//禁止赋值
static T* m_instance;
public:
static T* GetInstance();
};template
T* singleton::GetInstance()
{
return m_instance;
}template 在实例化 变量时，直接调用类的构造函数。顾名思义，在还未使用变量时，已经对进行赋值，就像很饥饿的感觉。这种模式，在多线程环境下肯定是线程安全的，因为不存在多线程实例化的问题。
下面来看懒汉模式
template
class singleton
{
protected:
singleton(){};
private:
singleton(const singleton&){};
singleton& operator=(const singleton&){};static T* m_instance;
public:
static T* GetInstance();
};
template
T* singleton::GetInstance()
{
if( m_instance == NULL)
{
m_instance = new T();
}
return m_instance;
}
template
T* singleton::m_instance = NULL;懒汉模式下，在定义变量时先等于NULL，在调用()方法时c 线程安全的单例模式，在判断是否要赋值。这种模式，并非是线程安全的，因为多个线程同时调用()方法，就可能导致有产生多个实例。要实现线程安全，就必须加锁。
下面给出改进之后的代码
template class singleton { protected: singleton(){}; private: singleton(const singleton&){}; singleton& operator=(const singleton&){}; static T m_instance; static pthread_mutex_t mutex; public: static T GetInstance(); }; template T singleton::GetInstance() { pthread_mutex_lock(&mutex); if( m_instance == NULL) { m_instance = new T(); } pthread_mutex_unlock(&mutex); return m_instance; } template pthread_mutex_t singleton::mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; template T singleton::m_instance = NULL; 这一切看起来都很完美，但是程序猿是一种天生就不知道满足的动物。他们发现()方法，每次进来都要加锁，会影响效率。然而这并不是必须的c 线程安全的单例模式，于是又对()方法进行改进
template
T* singleton::GetInstance()
{
if( m_instance == NULL)
{pthread_mutex_lock(&mutex);
if( m_instance == NULL)
{
m_instance = new T();
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return m_instance;
}这也就是所谓的“双检锁”机制。但是有人质疑这种实现还是有问题，在执行 = new T()时，可能 类T还没有初始化完成， 就已经有值了。这样会导致另外一个调用()方法的线程，获取到还未初始化完成的 指针，如果去使用它，会有意料不到的后果。其实，解决方法也很简单，用一个局部变量过渡下即可：
正解：
template
T* singleton::GetInstance()
{
if( m_instance == NULL)
{pthread_mutex_lock(&mutex);
if( m_instance == NULL)
{
T* ptmp = new T();
m_instance = ptmp;
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return m_instance;
}到这里在懒汉模式下，也就可以保证线程安全了。
然而，在linux下面还有另一种实现。linux提供了一个叫()的函数，它保证在一个进程中，某个函数只被执行一次。下面是使用实现的线程安全的懒汉单例模式
template
class singleton
{
protected:
singleton(){};
private:
singleton(const singleton&){};
singleton& operator=(const singleton&){};
static T* m_instance;static pthread_once_t m_once;
public:
static void Init();
static T* GetInstance();
};template
void singleton::Init()
{
m_instance = new T();
}template
T* singleton::GetInstance()
{
pthread_once(&m_once,Init);
return m_instance;
}template
pthread_once_t singleton::m_once = PTHREAD_ONCE_INIT;template
T* singleton::m_instance = NULL;上面的单例类使用了模板，对每一种类型的变量都能实例化出唯一的一个实例。
例如要实例化一个int类型
int *p = singleton::GetInstance()例如要实例化一个string类型
string *p = singleton::GetInstance()在上面的实现中，在实例化对象时，调用()函数时都没有传递参数，这是犹豫不同的对象其初始化时参数个数都不一样。如果要支持不同类型的对象带参数初始化，则需要重载函数。然而在c++11中，已经支持了可变参数函数。这里给出一个简单的例子
ifndef SINGLETON_H
define SINGLETON_H
template
class singleton
{
protected:
singleton(){};
private:
singleton(const singleton&){};
singleton& operator=(const singleton&){};
static T* m_instance;
public:
template
static T* GetInstance(Args&&... args)
{
if(m_instance == NULL)
m_instance = new T(std::forward(args)...);
return m_instance;
}
static void DestroyInstance()
{
if(m_instance )
delete m_instance;
m_instance = NULL;
}
};
template
T* singleton::m_instance = NULL;
endif测试函数
#include
#include
#include "singleton.h"
using namespace std;
struct A
{
A(int a ,int b):_a(a),_b(b)
{}
int _a;
int _b;
};
int main()
{
int *p1 = singleton::GetInstance(5);
int *p2 = singleton::GetInstance(10);
cout
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