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zsglly木虫 (著名写手)
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C++实现单件的初探
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在《设计模式》中有一个叫做单件(Sigleton)的模式,是用来控制创建唯一对象。书中只讲到了如何建立Singleton对象 ，对于如何来销毁此对象则只字不提。但是对象生命的管理对于C++程序员来说是多么的重要呀。或许Singleton只 是属于创建模式的一种，大师们认为在这里不应涉及到“销毁模式”。 有人认为Sinleton是应该在程序的退出的时候销毁的。但是退出应该是在什么时候呢。 请看如下代码: 假设是按设计模式里的方式来写一个对象Singlton对象。 class Singlton { private: static Singlton * _insatnce; Singlton() { cout<<"object is ["< public: ~Singlton() { cout<<"object is ["< } static Singlton * GetSinglton() { if(_insatnce) return _insatnce; _insatnce = new Singlton; return _insatnce; } void Dosomething() { cout<<"object is ["< }; Singlton * Singlton::_insatnce = NULL; void foo(int i) { /* 程序体 */ if(i) Singlton::GetSinglton()->Dosomething(); /* 程序体 */ } int main() { /* void ; 程序体 */ foo(1) // if(Singlton::_insatnce) // Singlton::GetSinglton(); 不能编译 delete Singlton::GetSinglton(); } 事实上如果在Singlton某次运行根本就没有调用过foo(1)而只是调用了foo(0),但是还必 须得在最后程序退出时调用实际上这时候调用GetSinglton()来建立对象马上就被删除了 。这是完全没有必要也是浪费的。想在程序执行时使用判断语句也是行不通的。这样的实 现还是可以改进的,使用在Singlton中再增加一个静态的成员函数CheckExistInstance来判 断对象是否存在,可以提高效率。但这样又给对象增加了接口，增加了代码维护的开销。 但是对象在程序结束时你并不清楚是不是真的不再需要此对象了。我们再修改代码如下。 class Singlton { private: static Singlton * _insatnce; Singlton() { cout<<"object is ["< public: ~Singlton() { cout<<"object is ["< } static Singlton * GetSinglton() { if(_insatnce) return _insatnce; _insatnce = new Singlton; return _insatnce; } void Dosomething() { cout<<"object is ["< }; Singlton * Singlton::_insatnce = NULL; void foo(int i) { /* 程序体 */ if(i) Singlton::GetSinglton()->Dosomething(); /* 程序体 */ } class TestSingleton { public: TestSingleton() { Singlton::GetSinglton()->Dosomething(); } ~TestSingleton() { Singlton::GetSinglton()->Dosomething();//此处出现内存泄露 } }; TestSingleton _test; int main() { /* void ; 程序体 */ foo(1); delete Singlton::GetSinglton(); } 且看~TestSingleton()申请出来的对象应该由谁来释放呢。由此引发了有人主张使用 引用记数器由模仿COM的Release来实现.实现代码如下 class Singleton { private: static int m_Ref; static Singleton * _instance; public: void DoSomething() { cout<<"object is ["< static Singleton * GetSinglton() { if(_instance) { ++m_Ref; return _instance; } _instance = new Singleton; ++m_Ref; return _instance; } ULONG Release() { --m_Ref; if(0 == m_Ref) { delete _instance; _instance = NULL; return 0; } return m_Ref; } private: Singleton() { cout<<"object is ["< ~Singleton() { cout<<"object is ["< }; Singleton *Singleton::_instance = NULL; int Singleton::m_Ref = 0; void foo() { Singleton * p = Singleton::GetSinglton(); p->DoSomething(); p->Release(); } int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[]) { Singleton * p = Singleton::GetSinglton(); p->DoSomething(); p->Release(); foo(); return 0; } 这样的方式是不存在内存泄露的，并且这段代码表面上是个单件；实际上, Singleton对象是被多次建立和销毁的，如果这个对象不像以上代码写得那么简单, 是如果在单件中申请了不小的内存，那么以上的代码是多么的不可想象呀！更有如 果单件里记录了像使用次数那样的状态变量，那情况就更糟糕了。 事实上单件的实现并不比想像中的那样难。我们且看 class Singlton { private: Singlton() { cout<<"object is ["< public: ~Singlton() { cout<<"object is ["< static Singlton & GetSinglton() { static Singlton s; return s; } void Dosomething() { cout<<"object is ["< }; void foo(int i) { /* 程序体 */ if(i) Singlton::GetSinglton().Dosomething(); /* 程序体 */ } class TestSinglton { public: TestSinglton() { Singlton::GetSinglton().Dosomething(); } ~TestSinglton() { Singlton::GetSinglton().Dosomething(); } }; TestSinglton test1; int main() { /* void ; 程序体 */ TestSinglton test2; foo(1); return 0; } 这里用到的一个技巧就是使用了静态的变量,很明显有如下的好处： 1)如果在此次运行时根本没有用到单件，对像是不会被建立的。 2)需要用户来关心对象的释放 3)完全符合设计要求 [ Last edited by 幻影无痕 on 2006-11-27 at 08:16 ] |
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