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標題: C++中單例模式對象的釋放控制 [打印本頁]

作者: 51黑tt    時間: 2016-3-6 00:23
標題: C++中單例模式對象的釋放控制
單例模式也稱為單件模式、單子模式。使用單例模式,保證一個類僅有一個實例,并提供一個訪問它的全局訪問點,該實例被所有程序模塊共享。有很多地方需要這樣的功能模塊,如系統的日志輸出等。
單例模式有許多種實現方法,在C++中,甚至可以直接用一個全局變量做到這一點,但這樣的代碼顯得很不優雅!对O計模式》一書中給出了一種很不錯的實現,定義一個單例類,使用類的私有靜態指針變量指向類的唯一實例,并用一個公有靜態方法獲取該實例。如下面的類定義:
class CSingleton:
{
// 其它成員
public:
static CSingleton * GetInstance()
{
if (m_pInstance == NULL)
m_pInstance = new CSingleton();
return m_pInstance;
}
private:
CSingleton(){};
static CSingleton * m_pInstance;
}
單例類CSingleton有以下特征:
? 它有一個指唯一實例的靜態指針m_pInstance,并且是私有的。
? 它有一個公有的函數,可以獲取這個唯一的實例,并在需要的時候創建該實例。
? 它的構造函數是私有的,這樣就不能從別處創建該類的實例。
大多時候,這樣的實現都不會出現問題。有經驗的讀者可能會問,m_pInstance指向的空間什么時候釋放呢?更嚴重的問題是,這個實例的析構操作什么時候執行?
如果在類的析構行為中有必須的操作,比如關閉文件,釋放外部資源,那么上面所示的代碼無法實現這個要求。我們需要一種方法,正常地刪除該實例。
可以在程序結束時調用GetInstance并對返回的指針調用delete操作。這樣做可以實現功能,但是不僅很丑陋,而且容易出錯。因為這樣的附加代碼很容易被忘記,而且也很難保證在delete之后,沒有代碼再調用GetInstance函數。
一個妥善的方法是讓這個類自己知道在合適的時候把自己刪除;蛘哒f把刪除自己的操作掛在系統中的某個合適的點上,使其在恰當的時候自動被執行。
我們知道,程序在結束的時候,系統會自動析構所有的全局變量。事實上,系統也會析構所有的類的靜態成員變量,就像這些靜態成員也是全局變量一樣。利用這個特征,我們可以在單例類中定義一個這樣的靜態成員變量,而它的唯一工作就是在析構函數中刪除單例類的實例。如下面的代碼中的CGarbo類(Garbo意為垃圾工人):
class CSingleton:
{
// 其它成員
public:
static CSingleton * GetInstance(){。。。}
private:
CSingleton(){};
static CSingleton * m_pInstance;
class CGarbo // 它的唯一工作就是在析構函數中刪除CSingleton的實例
{
public:
~CGarbo()
{
if (CSingleton::m_pInstance)
delete CSingleton::m_pInstance;
}
};
static CGarbo Garbo; // 定義一個靜態成員,在程序結束時,系統會調用它的析構函數
}
類CGarbo被定義為CSingleton的私有內嵌類,以防該類被在其它地方濫用。
在程序運行結束時,系統會調用CSingleton的靜態成員Garbo的析構函數,該析構函數會刪除單例的唯一實例。
使用這種方法釋放單例對象有以下特征:
? 在單例類內部定義專有的嵌套類。
? 在單例類內定義私有的專門用于釋放的靜態成員。
? 利用程序在結束時析構全局變量的特性,選擇最終的釋放時機。
? 使用單例的代碼不需要任何操作,不必關心對象的釋放。





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