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C++中单例模式对象的释放控制

[font=宋体][size=12pt]　　单例模式也称为单件模式、单子模式。使用单例模式，保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。有很多地方需要这样的功能模块，如系统的日志输出等。[/size][/font][size=12pt][/size]
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[font=宋体][size=12pt]　　单例模式有许多种实现方法，在[/size][/font][size=12pt]C++[/size][font=宋体][size=12pt]中，甚至可以直接用一个全局变量做到这一点，但这样的代码显得很不优雅。《设计模式》一书中给出了一种很不错的实现，定义一个单例类，使用类的私有静态指针变量指向类的唯一实例，并用一个公有静态方法获取该实例。如下面的类定义：[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　[/size][/font]
[font=宋体][size=12pt]以下是引用片段：[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[size=12pt]class CSingleton:[/size]
[size=12pt]{[/size]
[size=12pt]
// [/size][font=宋体][size=12pt]其它成员[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt]public:[/size]
[size=12pt]
static CSingleton * GetInstance()[/size]
[size=12pt]
{[/size]
[size=12pt]
if (m_pInstance == NULL)[/size]
[size=12pt]
m_pInstance = new CSingleton();[/size]
[size=12pt]
return m_pInstance;[/size]
[size=12pt]
}[/size]
[size=12pt]
[/size]
[size=12pt]private:[/size]
[size=12pt]
CSingleton(){};[/size]
[size=12pt]
static CSingleton * m_pInstance;[/size]
[size=12pt]} [/size]
[font=宋体][size=12pt]　　单例类[/size][/font][size=12pt]CSingleton[/size][font=宋体][size=12pt]有以下特征：[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　它有一个指唯一实例的静态指针[/size][/font][size=12pt]m_pInstance[/size][font=宋体][size=12pt]，并且是私有的。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　它有一个公有的函数，可以获取这个唯一的实例，并在需要的时候创建该实例。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　它的构造函数是私有的，这样就不能从别处创建该类的实例。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　大多时候，这样的实现都不会出现问题。有经验的读者可能会问，[/size][/font][size=12pt]m_pInstance[/size][font=宋体][size=12pt]指向的空间什么时候释放呢[/size][/font][size=12pt]?[/size][font=宋体][size=12pt]更严重的问题是，这个实例的析构操作什么时候执行[/size][/font][size=12pt]?[/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　如果在类的析构行为中有必须的操作，比如关闭文件，释放外部资源，那么上面所示的代码无法实现这个要求。我们需要一种方法，正常地删除该实例。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　可以在程序结束时调用[/size][/font][size=12pt]GetInstance[/size][font=宋体][size=12pt]并对返回的指针调用[/size][/font][size=12pt]delete[/size][font=宋体][size=12pt]操作。这样做可以实现功能，但是不仅很丑陋，而且容易出错。因为这样的附加代码很容易被忘记，而且也很难保证在[/size][/font][size=12pt]delete[/size][font=宋体][size=12pt]之后，没有代码再调用[/size][/font][size=12pt]GetInstance[/size][font=宋体][size=12pt]函数。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　一个妥善的方法是让这个类自己知道在合适的时候把自己删除。或者说把删除自己的操作挂在系统中的某个合适的点上，使其在恰当的时候自动被执行。[/size][/font][size=12pt][/size]
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[font=宋体][size=12pt]　　我们知道，程序在结束的时候，系统会自动析构所有的全局变量。事实上，系统也会析构所有的类的静态成员变量，就像这些静态成员也是全局变量一样。利用这个特征，我们可以在单例类中定义一个这样的静态成员变量，而它的唯一工作就是在析构函数中删除单例类的实例。如下面的代码中的[/size][/font][size=12pt]CGarbo[/size][font=宋体][size=12pt]类[/size][/font][size=12pt](Garbo[/size][font=宋体][size=12pt]意为垃圾工人[/size][/font][size=12pt])[/size][font=宋体][size=12pt]：[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　[/size][/font]
[font=宋体][size=12pt]以下是引用片段：[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[size=12pt]class CSingleton:[/size]
[size=12pt]{[/size]
[size=12pt]
// [/size][font=宋体][size=12pt]其它成员[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt]public:[/size]
[size=12pt]
static CSingleton * GetInstance(){[/size][font=宋体][size=12pt]。。。[/size][/font][size=12pt]}[/size]
[size=12pt]private:[/size]
[size=12pt]
CSingleton(){};[/size]
[size=12pt]
static CSingleton * m_pInstance;[/size]
[size=12pt]
[/size]
[size=12pt]
class CGarbo // [/size][font=宋体][size=12pt]它的唯一工作就是在析构函数中删除[/size][/font][size=12pt]CSingleton[/size][font=宋体][size=12pt]的实例[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt]
{[/size]
[size=12pt]
public:[/size]
[size=12pt]
~CGarbo()[/size]
[size=12pt]
{[/size]
[size=12pt]
if (CSingleton::m_pInstance)[/size]
[size=12pt]
delete CSingleton::m_pInstance;[/size]
[size=12pt]
}[/size]
[size=12pt]
};[/size]
[size=12pt]
[/size]
[size=12pt]
static CGarbo Garbo; // [/size][font=宋体][size=12pt]定义一个静态成员，在程序结束时，系统会调用它的析构函数[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt]}[/size]
[size=12pt]
[/size]
[size=12pt]
[/size]
[font=宋体][size=12pt]　　类[/size][/font][size=12pt]CGarbo[/size][font=宋体][size=12pt]被定义为[/size][/font][size=12pt]CSingleton[/size][font=宋体][size=12pt]的私有内嵌类，以防该类被在其它地方滥用。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　在程序运行结束时，系统会调用[/size][/font][size=12pt]CSingleton[/size][font=宋体][size=12pt]的静态成员[/size][/font][size=12pt]Garbo[/size][font=宋体][size=12pt]的析构函数，该析构函数会删除单例的唯一实例。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　使用这种方法释放单例对象有以下特征：[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[font=宋体][size=12pt]　　在单例类内部定义专有的嵌套类。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[size=12pt]
[/size][font=宋体][size=12pt]在单例类内定义私有的专门用于释放的静态成员。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[size=12pt]
[/size][font=宋体][size=12pt]利用程序在结束时析构全局变量的特性，选择最终的释放时机。[/size][/font][size=12pt][/size]
[size=12pt][/size]
[size=12pt]
[/size][font=宋体][size=12pt]使用单例的代码不需要任何操作，不必关心对象的释放。[/size][/font]

[[i] 本帖最后由 今天我做东 于 2008-4-14 07:01 编辑 [/i]]

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