53 C++ 单例模式共享数据分析，解决，以及call

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了53 C++ 单例模式共享数据分析，解决，以及call_once()函数的使用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

C++单例模式标准写法以及思路分析

mutex mymutexTeacher173;
class Teacher173 {
//第一步：将构造函数私有化
private:
	Teacher173() {
		cout << "私有的构造函数被调用" << endl;
	}
//第二步：那么怎么让程序员实例化一个Teacher173呢？
	//肯定是要提供一个 public的方法，返回值是Teacher173，
	//这个方法还不能是成员函数，因为都无法实例化一个Teacher173，谁去调用呢？因此，只能是static的
	//我们还要求是单例的，也就是每次返回的值都必须是一个，那么如果返回值类型是Teacher173，怎么样返回时保证都是同一个呢？
	//因此我们要添加一个 Teacher173类型的指针，每次都返回这个指针，而这个指针的初始化在getInstance中完成。
	//由于这个getInstance 方法是static的，因此这个Teacher173类型的指针也必须是static的

	//第四步：截止到第三步完成，我们就只有一个问题了，new 出来的m_instance = new Teacher173; 什么时候释放呢？
	//一般的写法是在不在需要这个单例的时候，手动的delete，，参考步骤四的使用

	//第五步：但是实际上开发程序的时候，一个单例，肯定是很多地方在用，那么谁在最后去手动的delete不好说
	//因此可以添加一个内部类,实例化的时候添加一个内部类的静态实例，内部类的析构函数中析构外部类Teacher173

	//第六步：到这里就都OK，但是如果遇到多个子线程 第一次 去拿这个实例，就有可能有问题。因此要对这块进行再优化

public:
	//static Teacher173 getInstance() {
	//	Teacher173 t;
	//	return t;
	//}

	//第五步之前的代码
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance==nullptr) {
	//		m_instance = new Teacher173;
	//		return m_instance;
	//	}
	//	else {
	//		return m_instance;
	//	}
	//}

	//第五步添加代码优化
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance == nullptr) {
	//		static CGhuishou  c1;
	//		m_instance = new Teacher173;
	//		return m_instance;
	//	}
	//	else {
	//		return m_instance;
	//	}
	//}

	//第6步添加代码优化多线程
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance == nullptr) {//6.1先判断是否有 m_instance了。如果有了，直接return m_instance
	//		//6.2走到这里说明 ，这时候 m_instance还不存在，但是可能有多个线程都走到这里了，那么就要 lock一下.我们在这里假设有3个线程(假设叫A,B,C线程)都走到这一行了，那么一定有一个线程获得了mutex（假设是B线程获得了锁子，那么A,C线程就要在这里等待了），
	//		unique_lock<mutex> myunique_lock(mymutex);
	//		//6.3 当B线程完成后，m_instance就有值了，这时候B会释放锁子，A,C再抢，这时候再判断一下 m_instance是否为nullptr为好，如果已经有了，走else路线，直接return m_instance
	//		if (m_instance == nullptr) {
	//			static CGhuishou  c1;
	//			m_instance = new Teacher173;
	//			return m_instance;
	//		}
	//		else {
	//			return m_instance;
	//		}
	//	}
	//	else {
	//		//6.1 存在，直接 return m_instance
	//		return m_instance;
	//	}
	//}


	//第6步添加代码简化
	static Teacher173* getInstance() {
		if (m_instance == nullptr) {//6.1先判断是否有 m_instance了。如果有了，直接return m_instance

			//6.2走到这里说明 ，这时候 m_instance还不存在，但是可能有多个线程都走到这里了，那么就要 lock一下.我们在这里假设有3个线程(假设叫A,B,C线程)都走到这一行了，那么一定有一个线程获得了mutex（假设是B线程获得了锁子，那么A,C线程就要在这里等待了），
			unique_lock<mutex> myunique_lock(mymutexTeacher173);
			//6.3 当B线程完成后，m_instance就有值了，这时候B会释放锁子，A,C再抢，这时候再判断一下 m_instance是否为nullptr为好，如果已经有了，走else路线，直接return m_instance
			if (m_instance == nullptr) {
				static CGhuishou  c1;
				m_instance = new Teacher173;
				return m_instance;
			}
		}
		return m_instance;
	}

	class CGhuishou {
	public:
		CGhuishou() {
			cout << "内部类被构造调用" << endl;
		}

		~CGhuishou() {
			cout << "内部类被析构调用" << endl;
			//由于内部类可以访问外部类的私有成员
			if (Teacher173::m_instance != nullptr) {
				delete Teacher173::m_instance;
				Teacher173::m_instance = nullptr;
			}
		}
	};
private:
	static Teacher173 *m_instance;

public:
	~Teacher173() {
		cout << "Teacher173 析构函数被调用" << endl;
	}
};
//第三步：使用，静态变量需要初始化
Teacher173* Teacher173::m_instance = nullptr;

void main() {
	//Teacher173 tea;//第一步 解释.将Teacher173的构造函数私有化后，就可以防止在哪里都能构造了

	//第三步 使用。
	Teacher173* tea1 = Teacher173::getInstance();
	cout << "tea1 = " << tea1 << "  &tea1 address = " << &tea1  << endl;

	Teacher173* tea2 = Teacher173::getInstance();
	cout << "tea1 = " << tea1 << "  &tea2 address = " << &tea2 << endl;

	//第三步结果：
	//私有的构造函数被调用
	//	tea1 = 00000264242A7730  &tea1 address = 0000008119EFF9F8
	//	tea1 = 00000264242A7730  &tea2 address = 0000008119EFFA18

	//第四步的使用
	//delete tea1;

	//第五步 的时候，就不用delete tea1了

	cout <<"end"<< endl;
}

call_once()函数

函数模版，功能是保证四二个参数只能被调用一次，call_once需要和一个标记相结合使用，这个标记为 std::once_flag

once_flag是一个结构体，因此使用时，要初始化一个once_flag

当多个线程执行到call_once（）函数时，只有一个可以进去执行，其他的会等，直到第一个执行完毕后，其他的线程会跳过这个函数执行下一步。

53 C++ 单例模式共享数据分析，解决，以及call_once()函数的使用,c++,单例模式

53 C++ 单例模式共享数据分析，解决，以及call_once()函数的使用,c++,单例模式文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-805484.html

mutex mymutexTeacher173;
std::once_flag onlyoneTeacher173;
class Teacher173 {
//第一步：将构造函数私有化
private:
	Teacher173() {
		cout << "私有的构造函数被调用" << endl;
	}
//第二步：那么怎么让程序员实例化一个Teacher173呢？
	//肯定是要提供一个 public的方法，返回值是Teacher173，
	//这个方法还不能是成员函数，因为都无法实例化一个Teacher173，谁去调用呢？因此，只能是static的
	//我们还要求是单例的，也就是每次返回的值都必须是一个，那么如果返回值类型是Teacher173，怎么样返回时保证都是同一个呢？
	//因此我们要添加一个 Teacher173类型的指针，每次都返回这个指针，而这个指针的初始化在getInstance中完成。
	//由于这个getInstance 方法是static的，因此这个Teacher173类型的指针也必须是static的

	//第四步：截止到第三步完成，我们就只有一个问题了，new 出来的m_instance = new Teacher173; 什么时候释放呢？
	//一般的写法是在不在需要这个单例的时候，手动的delete，，参考步骤四的使用

	//第五步：但是实际上开发程序的时候，一个单例，肯定是很多地方在用，那么谁在最后去手动的delete不好说
	//因此可以添加一个内部类,实例化的时候添加一个内部类的静态实例，内部类的析构函数中析构外部类Teacher173

	//第六步：到这里就都OK，但是如果遇到多个子线程 第一次 去拿这个实例，就有可能有问题。因此要对这块进行再优化

public:
	//static Teacher173 getInstance() {
	//	Teacher173 t;
	//	return t;
	//}

	//第五步之前的代码
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance==nullptr) {
	//		m_instance = new Teacher173;
	//		return m_instance;
	//	}
	//	else {
	//		return m_instance;
	//	}
	//}

	//第五步添加代码优化
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance == nullptr) {
	//		static CGhuishou  c1;
	//		m_instance = new Teacher173;
	//		return m_instance;
	//	}
	//	else {
	//		return m_instance;
	//	}
	//}

	//第6步添加代码优化多线程
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance == nullptr) {//6.1先判断是否有 m_instance了。如果有了，直接return m_instance
	//		//6.2走到这里说明 ，这时候 m_instance还不存在，但是可能有多个线程都走到这里了，那么就要 lock一下.我们在这里假设有3个线程(假设叫A,B,C线程)都走到这一行了，那么一定有一个线程获得了mutex（假设是B线程获得了锁子，那么A,C线程就要在这里等待了），
	//		unique_lock<mutex> myunique_lock(mymutex);
	//		//6.3 当B线程完成后，m_instance就有值了，这时候B会释放锁子，A,C再抢，这时候再判断一下 m_instance是否为nullptr为好，如果已经有了，走else路线，直接return m_instance
	//		if (m_instance == nullptr) {
	//			static CGhuishou  c1;
	//			m_instance = new Teacher173;
	//			return m_instance;
	//		}
	//		else {
	//			return m_instance;
	//		}
	//	}
	//	else {
	//		//6.1 存在，直接 return m_instance
	//		return m_instance;
	//	}
	//}


	//第6步添加代码简化
	//static Teacher173* getInstance() {
	//	if (m_instance == nullptr) {//6.1先判断是否有 m_instance了。如果有了，直接return m_instance

	//		//6.2走到这里说明 ，这时候 m_instance还不存在，但是可能有多个线程都走到这里了，那么就要 lock一下.我们在这里假设有3个线程(假设叫A,B,C线程)都走到这一行了，那么一定有一个线程获得了mutex（假设是B线程获得了锁子，那么A,C线程就要在这里等待了），
	//		unique_lock<mutex> myunique_lock(mymutexTeacher173);
	//		//6.3 当B线程完成后，m_instance就有值了，这时候B会释放锁子，A,C再抢，这时候再判断一下 m_instance是否为nullptr为好，如果已经有了，走else路线，直接return m_instance
	//		if (m_instance == nullptr) {
	//			static CGhuishou  c1;
	//			m_instance = new Teacher173;
	//			return m_instance;
	//		}
	//	}
	//	return m_instance;
	//}
	//额外：第7步使用 call_once来完成
	static void getFirstInstance() {
		static CGhuishou  c1;
		m_instance = new Teacher173;
	}
	//额外：第7步使用 call_once来完成
	static Teacher173* getInstance() {
		call_once(onlyoneTeacher173, getFirstInstance);
		return m_instance;
	}

	class CGhuishou {
	public:
		CGhuishou() {
			cout << "内部类被构造调用" << endl;
		}

		~CGhuishou() {
			cout << "内部类被析构调用" << endl;
			//由于内部类可以访问外部类的私有成员
			if (Teacher173::m_instance != nullptr) {
				delete Teacher173::m_instance;
				Teacher173::m_instance = nullptr;
			}
		}
	};
private:
	static Teacher173 *m_instance;

public:
	~Teacher173() {
		cout << "Teacher173 析构函数被调用" << endl;
	}
};
//第三步：使用，静态变量需要初始化
Teacher173* Teacher173::m_instance = nullptr;

void main() {
	//Teacher173 tea;//第一步 解释.将Teacher173的构造函数私有化后，就可以防止在哪里都能构造了

	//第三步 使用。
	Teacher173* tea1 = Teacher173::getInstance();
	cout << "tea1 = " << tea1 << "  &tea1 address = " << &tea1  << endl;

	Teacher173* tea2 = Teacher173::getInstance();
	cout << "tea1 = " << tea1 << "  &tea2 address = " << &tea2 << endl;

	//第三步结果：
	//私有的构造函数被调用
	//	tea1 = 00000264242A7730  &tea1 address = 0000008119EFF9F8
	//	tea1 = 00000264242A7730  &tea2 address = 0000008119EFFA18

	//第四步的使用
	//delete tea1;

	//第五步 的时候，就不用delete tea1了

	cout <<"end"<< endl;
}

到了这里，关于53 C++ 单例模式共享数据分析，解决，以及call_once()函数的使用的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！