C++如何实现单例模式-C++-PHP中文网

C++如何实现单例模式

P粉602998670

发布： 2025-09-14 09:12:01

原创

746人浏览过

懒汉模式通过局部静态变量实现线程安全且自动管理生命周期；2. 饿汉模式在程序启动时创建实例，天然线程安全但可能浪费资源；3. 带智能指针的懒汉模式结合unique_ptr与once_flag确保延迟加载和线程安全；4. 推荐优先使用局部静态变量的懒汉模式，简洁高效符合现代C++习惯。

c++如何实现单例模式

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在C++中实现单例模式，关键在于控制构造函数的访问权限、禁止拷贝，并保证线程安全和资源释放。以下是几种常见且有效的实现方式。

懒汉模式（线程安全）

懒汉模式在第一次使用时才创建实例，适合启动较慢或可能不使用的场景。

使用静态局部变量，C++11后保证初始化是线程安全的
构造函数设为私有，防止外部创建实例
删除拷贝构造和赋值操作符

代码示例：

<pre class="brush:php;toolbar:false;">class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        static Singleton instance; // 局部静态变量，自动管理生命周期
        return instance;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() = default; // 私有构造函数
    ~Singleton() = default;
};

登录后复制

饿汉模式（天然线程安全）

饿汉模式在程序启动时就创建实例，适用于确定会使用的场景。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

如知AI笔记

如知笔记——支持markdown的在线笔记，支持ai智能写作、AI搜索，支持DeepseekR1满血大模型

查看详情

实例作为静态成员变量，在main执行前完成初始化
不存在多线程竞争问题
可能浪费资源，如果实例从未被使用

代码示例：

<pre class="brush:php;toolbar:false;">class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        return instance;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() = default;
    ~Singleton() = default;

    static Singleton instance; // 程序启动时构造
};

// 定义静态成员
Singleton Singleton::instance;

登录后复制

带智能指针的懒汉模式（手动管理）

使用动态分配配合智能指针，延迟加载的同时避免内存泄漏。

用std::unique_ptr管理实例生命周期
配合互斥锁保证多线程安全
需要显式释放资源（RAII可简化）

代码示例：

<pre class="brush:php;toolbar:false;">#include <memory>
#include <mutex>

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        std::call_once(initFlag, &Singleton::init);
        return *instance;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() = default;
    ~Singleton() = default;

    static void init() {
        instance.reset(new Singleton);
    }

    static std::unique_ptr<Singleton> instance;
    static std::once_flag initFlag;
};

std::unique_ptr<Singleton> Singleton::instance = nullptr;
std::once_flag Singleton::initFlag;

登录后复制

基本上就这些。推荐优先使用**局部静态变量的懒汉模式**，简洁、线程安全、自动管理生命周期，符合现代C++习惯。

以上就是C++如何实现单例模式的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！