C++ 中的单例类

Question

我按照以下示例使用了单例类：

单例类

但我得到的错误为 “无法解析的外部符号“

这是我尝试过的代码：

#include<iostream>
using namespace std;

class singleton
{
    int value;
    static singleton *instance;
protected:
    singleton()
    {
        value=0;
    }
public:
    static void initialize()
    {
        if(instance==NULL)
            singleton();
        else
            cout<<"An instance of singleton already exist...";
    }
    static singleton& getInstance()
    { 
        return *instance; 
    }
    int getValue() 
    { 
        return value; 
    }

};

void main()
{
    singleton::initialize();
}

对 Singleton 类进行一点解释就太好了。它使用的场景。优点和缺点。单例的替代品。等等

Answer 1

首先，我认为：

singleton();

应该是：

instance = new singleton();

按照您的方式，您实际上并没有存储新实例化的对象，因此 instance 将始终为空。

使用以下方式显式设置静态也是一种很好的形式：（

singleton *singleton::instance = 0;

在类定义之外）。

事实上，最好从基线单例代码开始，然后从那里开始逐步完善。这是标准形式的指针版本：

#include <iostream>

class singleton {
    protected:
        static singleton *instance;
        singleton() { }
    public:
        static singleton *getInstance() {
            if (instance == 0)
                instance = new singleton();
            return instance;
        }
};
singleton *singleton::instance = 0;

int main() {
    singleton *s1 = singleton::getInstance();
    singleton *s2 = singleton::getInstance();
    std::cout << s1 << '\n';
    std::cout << s2 << '\n';
    return 0;
}

您可以从输出中看到两个指针是相同的：

0xbc0358
0xbc0358

或参考版本，因为这似乎是您的目标：

#include <iostream>

class singleton {
    protected:
        static singleton *instance;
        singleton() { }
    public:
        static singleton& getInstance() {
            if (instance == 0)
                instance = new singleton();
            return *instance;
        }
};
singleton *singleton::instance = 0;

int main() {
    singleton &s1 = singleton::getInstance();
    singleton &s2 = singleton::getInstance();
    std::cout << &s1 << '\n';
    std::cout << &s2 << '\n';
    return 0;
}

Answer 2

在定义文件中，您需要实例的定义：

singleton* singleton::instance = NULL;

如果您想在多个翻译单元中使用单例，则应该将定义与声明分开。

另外，通常的做法是没有初始化方法：

static singleton* getInstance()
{ 
    if(instance==NULL)
        instance = new singleton();
    return instance;
}

关于单例是好还是坏有很多讨论，普遍的共识是应该避免它们。您还应该检查一下它们。

Answer 3

您需要定义静态成员变量instance。在全局范围内的某个位置（例如在类和 main 函数之间）添加以下行：

singleton *singleton::instance = 0;  // use 'nullptr' if your compiler support it

此外，您可以将实例的初始化放在 getInstance 中：

static singleton& getInstance()
{
    if (instance == 0)
        instance = new singleton;
    return *instance;
}

并删除初始化函数。

您可能还希望将构造函数设为私有而不是受保护，并使用私有复制构造函数和赋值函数来防止复制和赋值。