C++ 设计模式之一

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单例模式

单例模式的介绍

Singleton（单例）：在单例类的内部实现只生成一个实例，同时它提供一个静态的 getInstance() 工厂方法，让客户可以直接访问它的唯一实例。为了防止在外部对其实例化，需要将其默认构造函数和拷贝构造函数设计为私有化。在单例类内部定义了一个 Singleton 类型的静态对象，作为外部共享的唯一实例。

单例模式的使用

单例模式使用案例一

提示

在 C++ 中使用单例模式时，一般不用管单例对象的内存释放问题，也就是不需要编写自定义的析构函数。

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using namespace std;

class ChairMan {

private:
    // 私有的默认构造函数
    ChairMan() {
        cout << "创建主席" << endl;
    }

    // 私有的拷贝造函数
    ChairMan(const ChairMan &c) {

    }

public:
    // 获取单例
    static ChairMan *getInstance() {
        return singleton;
    }

private:
    // 声明静态变量（单例）
    static ChairMan *singleton;

};

// 初始化静态变量（单例），分配内存空间
ChairMan *ChairMan::singleton = new ChairMan();

void test01() {
    ChairMan *man1 = ChairMan::getInstance();
    ChairMan *man2 = ChairMan::getInstance();
    // 判断内存地址是否相同
    cout << (man1 == man2 ? "true" : "false") << endl;
}

int main() {
    cout << "---- main ----" << endl;
    test01();
    return 0;
}

程序运行的输出结果如下：

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创建主席
---- main ----
true

单例模式使用案例二

这里将使用单例模式，模拟公司员工使用打印机的场景，打印机可以打印员工要输出的内容，并且可以累积打印机的使用次数。

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#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Printer {

private:

    // 私有的默认构造函数
    Printer() {

    }

    // 私有的拷贝造函数
    Printer(const Printer &p) {

    }

public:
    void printText(string str) {
        cout << str << endl;
        times++;
    }

    long getTimes() {
        return times;
    }

public:
    static Printer *getInstance() {
        return singleton;
    }

private:
    // 打印次数
    long times = 0;

    // 声明静态变量（单例）
    static Printer *singleton;
};

// 初始化静态变量（单例），分配内存空间
Printer *Printer::singleton = new Printer();

int main() {
    Printer *printer1 = Printer::getInstance();
    Printer *printer2 = Printer::getInstance();
    // 判断内存地址是否相同
    cout << (printer1 == printer2 ? "true" : "false") << endl;

    printer1->printText("C++ Guilde");
    printer1->printText("Think in Java");
    long times = printer1->getTimes();
    cout << "times = " << times << endl;

    return 0;
}

程序运行的输出结果如下：

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4
true
C++ Guilde
Think in Java
times = 2