C++編寫程式時，如何透過簡單且易懂的單例模式實現出來？

單例模式在c++學習中，算是一個重點的知識點，它也是設計模式中最為簡單、最為常見、最容易實現，也是最應該熟悉和掌握的模式了。我這裡給大家簡單的捋一遍，什麼是單例模式，怎麼用單例模式實現，程式碼案例又該怎麼寫？這些都會給大家一一講到。

1、首先，什麼是單例模式？簡單粗暴的講單例模式是一個類只能例項化一個物件。

2、實現單例模式的主要思路需要圍繞幾個方面來思考？整理主要有以下4點：

（1）把無參建構函式和複製建構函式私有化；

（2）定義一個類內的靜態成員指標；

（3）在類外初始化時，需要new一個物件；

（4）把指標的許可權設定為私有，然後提供一個靜態成員函式讓外面能夠獲取這個指標。

以上思路我們知道了，如果用簡單的程式碼來實現又該如何來實現？比如我們用下班打卡鐘打卡的方式來進行程式碼的實現，要求：“打印出每個打過卡的人，並記錄已列印的總次數。”，圍繞以上4點解題思路來完成，程式碼如下所示：

#include #include using namespace std；//需求 獲取打卡的使用次數class PunchClock{private： // 1。把無參構造和複製建構函式私有化 PunchClock（）{ mcount = 0； } PunchClock（const PunchClock &pc）{}public： // 4。提供一個靜態成員函式讓外面能夠獲取這個指標 static PunchClock *getPunchClock（）{ return p； } void printClock（string name）{ cout << name << “：已打卡！” << endl； mcount++； } int getCount（）{ return mcount； }private： int mcount； // 記錄打卡的次數 static PunchClock *p； // 2。定義一個類內的靜態成員指標並設定許可權為私有化}；// 3。在類外進行初始化時，需要new一個物件PunchClock *PunchClock：：p = new PunchClock；void test（）{ // 小明 PunchClock *p1 = PunchClock：：getPunchClock（）； p1->printClock（“小明”）； // 小華 PunchClock *p2 = PunchClock：：getPunchClock（）； p2->printClock（“小華”）； // 小花 PunchClock *p3 = PunchClock：：getPunchClock（）； p3->printClock（“小花”）； PunchClock *p = PunchClock：：getPunchClock（）； cout << “已經打過卡的有” << p->getCount（） << “人！” << endl；}int main（） { test（）； system（“pause”）； return EXIT_SUCCESS；}

以上是簡單的程式碼演示，是告訴大家簡單的利用單例模式實現的例子，方便更好理解這塊知識點的。既然我們知道了什麼是單例模式，還有程式碼的實現，最後一點我們還要知道單例模式的優缺點，以便與以後我們寫程式的時候，知道什麼時候需要用，什麼時候不需要用。

優點和缺點分別如下所示：

單例模式的優點分以下幾點：

因為單例模式在記憶體中就只有一個例項，其主要優點可以

減少記憶體的開支

。尤其是一個物件需要頻繁地建立銷燬時，畢竟建立或銷燬時效能又無法最佳化， 那麼單例模式就非常合適了；

因為單例模式只生成一個例項，所以，其主要優點可以

減少系統的效能開銷

，當一個物件產生需要比較多的資源時，比如讀取配置，產生其他依賴物件時，則可以透過在應用啟動時直接產生一個單例物件，然後永久駐留記憶體的方式來解決；

同時單例模式可以

避免對資源的多重佔用

，比如一個寫檔案操作，由於只有一個例項存在記憶體中，避免對同一個資原始檔的同時寫的操作；

單例模式可以在系統設定全域性的訪問點，

最佳化和共享資源

訪問，可以設計一個單例類，負責所有資料表的對映處理等。

單例模式的缺點分以下幾點：

因為單例模式沒有抽象層，所以

擴充套件比較困難

，如果非要擴充套件，除了修改程式碼基本上沒有第二種途徑可以實現，費時費力；

單例類的職責過重，在一定程度上違背了“單一職責原則”；

濫用單例將帶來一些負面問題，例如：為了節省資源將資料庫連線池物件設計為單例類，可能會導致共享連線池物件的程式過多而出現連線池溢位等問題；

如果在多個執行緒中操作單例類的成員時，但是單例中並沒有對該成員進行執行緒互斥處理。

總結：以上程式碼實現以簡單入門為主，不求複雜，只要圍繞實現思路和單例模式的優缺點。如若有不對的地方，麻煩評論指正，謝謝您的舉手之勞！