为什么需要单例模式？

所谓“单例模式”，指的就是一个类只能有一个或者几个实例化的对象——比如说，在 Windows 或者 macOS 这样的桌面操作系统里，鼠标指针箭头有且只有一个，不能出现第二个。
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懒汉与饿汉

单例分为两种实现方法：

懒汉

第一次用到类实例的时候才会去实例化

饿汉

单例类定义的时候就进行了实例化

懒汉模式代码：

class singleton {
private:
    singleton(){}
static singleton *p;
public:
static singleton *instance();
};
singleton *singleton::p =nullptr;
singleton* singleton::instance(){
if(p ==nullptr)
        p =new singleton();
return p;
}

饿汉模式代码：（**自己写代码首选这种**）

因为是定义就进行了实例化，所以会造成资源浪费

#include <iostream>
class singleton {
private:
    singleton(){
        std::cout << "饿汉模式构造函数" << std::endl;
    }
    static singleton *p;
public:
    static singleton *instance(){
        return p;
    }
    void print(){
        std::cout << "you did it!" << std::endl;
    }
};
singleton *singleton::p = new singleton();
int main()
{
    singleton *pp = singleton::instance();
    pp->print();
    return 0;
}

注： l懒汉模式只适合在单线程下，当多线程时，是不安全的。考虑两个线程同时首次调用instance方法且同时检测到p是nullptr，则两个线程会同时构造一个实例给p，这将违反了单例的准则。**

最终版本（懒汉模式线程优化）

C++11下的单例模式

mutex singleton::lock_;
atomic<singleton *> singleton::p;
/*
* std::atomic_thread_fence(std::memory_order_acquire); 
* std::atomic_thread_fence(std::memory_order_release);
* 这两句话可以保证他们之间的语句不会发生乱序执行。
*/
singleton *singleton::instance(){
    singleton *tmp = p.load(memory_order_relaxed);
    atomic_thread_fence(memory_order_acquire);
    if(tmp ==nullptr){
        lock_guard<mutex> guard(lock_);
        tmp = p.load(memory_order_relaxed);
        if(tmp ==nullptr){
            tmp =new singleton();
            atomic_thread_fence(memory_order_release);
              p.store(tmp, memory_order_relaxed);
        }
    }
    return p;
}

如果是在unix平台的话，除了使用atomic operation外，在不适用C++11的情况下，还可以通过pthread_once来实现Singleton。

class singleton {
private:
    singleton();//私有构造函数，不允许使用者自己生成对象
    singleton(const singleton &other);
//要写成静态方法的原因：类成员函数隐含传递this指针（第一个参数）
staticvoid init(){
        p =new singleton();
}
staticpthread_once_t ponce_;
static singleton *p;//静态成员变量 
public:
    singleton *instance(){
// init函数只会执行一次
        pthread_once(&ponce_,&singleton::init);
return p;
}
};

参考：
https://www.bookstack.cn/read/CPlusPlusThings/68fdd6c8536795e6.md

单例模式

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懒汉与饿汉

最终版本 （懒汉模式线程优化）

最终版本（懒汉模式线程优化）