24小时热门版块排行榜

返回列表

当前主题已经存档。

zsglly

木虫 (著名写手)

应助: 0 (幼儿园)
贵宾: 0.15
金币: 2268.7
帖子: 1035
在线: 4.1小时
虫号: 83160
注册: 2005-07-28
性别: GG
专业: 传热传质学

[交流] C++实现单件的初探

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 ["<"<       _insatnce = 0;
}

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 ["<"<       _insatnce = 0;
}

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 ]

回复此楼