再探C++的單件實現 (轉)

再探C++的單件實現 (轉)[@more@]

最近看了adrianx的大作《C++實現單件的初探》，真是講得很好，不過裡面有一處疏漏。

現對其Singleton類的設計分析如下：

首先，讓我們來對Singleton類進行如下測試：

#include
using namespace std;

// 為了給Singleton類的Instance計數
template
class Counter
{
public:
  Counter() { ++count; }
  ~Counter() { --count; }

  Counter(const Counter&) { ++count; }
 
  static size_t HowMany()
  { return count; }

private:
  static size_t count;
};

class Singleton : private Counter
{
private:
  Singleton()
  {
  cout<  }
public:
  using Counter::HowMany; // Added by jfwan

  ~Singleton()
  {
  cout<"<  }

  static Singleton & GetSingleton()
  {
  static Singleton s;
  return s;
  }
  void Dosomething()
  {
  cout<  }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  Singleton& first = Singleton::GetSingleton();

  Singleton second(first);  // 1

  Singleton third(first);  // 2

  cout << "There are " << Singleton::HowMany()
  << " instances of Singleton." << endl;

  return 0;
}

結果：

object is [0049F1C0] Do< Construction
There are 3 instances of Singleton.
object is [0012FEB3] Do Destruction>
object is [0012FEBF] Do Destruction>
object is [0049F1C0] Do Destruction>

可以看出Singleton產生了三個Instance，但Construction卻只被了一次，不難看出另外兩個Instance是被Copy Ctor構造出來的，到此，我們已經找到了這段中的這個小小的了，但如何來去掉這隻‘臭蟲‘呢？

當我們不定義Copy Ctor時，在需要的時候會產生一個預設的Copy Ctor。分析上面的程式碼，對於Singleton Pattern，1，2兩處的用法應該被禁止，對於1，2這種情況來說是很容易的（但它確實應該被禁止掉）。但一旦在程式中有意或無意的使用了by-value的方式進行呼叫

，就不易被我們所發現。這種情況我們應該儘量使它們在compile-time暴露出來。我們可以透過將Destructor置於private section的方法使1，2不能在此定義。因為Singleton的Destructor屬於private section, Compiler將如是抱怨！於是...

但是對於某些類來說，Destructor並不是必需的，而且，有Destructor會降低performance（雖然那只是一點點，但既然我們能避免，又何樂而不為呢）。因此透過改變Destructor的Access level並不是十分明智！然而我們應該如何阻止諸如1，2之類的行為發生呢？Let me think...

嗯！我們得避免編譯器合成Default copy constructor行為的產生，然而怎樣才能達到這一目的呢？所幸的是，避免編譯器的這種幕後操作並不難。

且看修改後的Singleton類如下所示：

class Singleton : private Counter
{
  // 同上

private: // preventions
  Singleton(const Singleton&);
  Singleton& operator = (const Singleton&);
};

我將Singleton的Copy ctor和Assignment operator宣告為private, 並且不提供定義（這是為了避免被friend或member functions呼叫）。這樣我們就可以很明顯的使1，2出通不過Compiler！使得該Singleton類成為Singleton Pattern的比較完美的實現。

完整程式碼如下：

class Singleton
{
private:
  Singleton()
  {
  cout<  }
public:
  ~Singleton()
  {
  cout<"<  }

  static Singleton & GetSingleton()
  {
  static Singleton s;
  return s;
  }
  void Dosomething()
  {
  cout<  }

private: // preventions
  Singleton(const Singleton&);
  Singleton& operator = (const Singleton&);
};

至此，我們的Singleton類就設計完成了！其中難免還有遺漏之處，還望各位不吝指教！

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