Singleton（單件）模型：一個類只有一個實例。
下面是C++代碼的單件模型：
Class Singleton
{
static Singleton s;
int i;
Singleton(int x):i(x){}
Singleton& operator=(Singleton&);//賦值操作符
Singleton(const Singleton&);//拷貝構(gòu)造函數(shù)，防止被用戶調(diào)用，聲明為私有
public:
static Singleton& instance()
{return s;}//產(chǎn)生對象的引用
int getValue() {return i;}
void SetValue(int x)
{i = x;}
};
Singleton Singleton::s(47);
int main(){
Singleton& s= Singleton::instance();
cout << s.getvalue() <<endl;
Singleton& s2 = Singleton::instance()'
s2.setvalue(9);
cout<<s.getvalue()<<endl;
}
創(chuàng)建單件的關(guān)鍵是防止程序員控制對象的生存期的權(quán)利，所以構(gòu)造函數(shù)，拷貝構(gòu)造函數(shù)，賦值操作符都要聲明為私有(本例中沒有實現(xiàn)，因為賦值操作符和拷貝構(gòu)造沒用到)，并且防止編譯器產(chǎn)生任何缺省的構(gòu)造函數(shù)。
要注意的是，這里的對象可以靜態(tài)創(chuàng)建，也可以知道程序員根據(jù)需求顯式創(chuàng)建，這個創(chuàng)建的方式又稱為lazy initialzation，這個做法只有在創(chuàng)建的對象的代價不大，并且不總是需要它的情況下才有意義。上面的這個方法并沒有限制只創(chuàng)建一個對象，支持創(chuàng)建有若干對象的對象池。如果遇到對象池中共享對象的問題，則可以對進(jìn)出對象池的對象登記的方法解決。
類中的static靜態(tài)成員都是一個單件，從這個意義上說，編程語言提供了對單件的直接支持，但是如果一個對象依賴于一個對象時，對象的正確初始化就很重要了。下面是對上面的示例代碼的改進(jìn)。
#include <iostream>
using namespace std;
class Singleton{
int i;
Singleton(int x):i(x){}
void operator=(Singleton&);
Singleton(const Singleton&);
public:
static Singleton& intstance(){
static Singleton s(45);
return s;
}
int getValue() {retrun 1;}
void setValue() {i = x;}
}
int maint()
{
Singleton& s= Singleton::instance();
cout<<s.getValue() <<endl;
Singleton s2=Singletonf::instance();
s2.setValue(9);
cout<<s.getValue<<endl;
}
下面是Scott Meyers兩個互相依賴的單間模型,由于是Scott Meyers創(chuàng)建，又稱Meyers單件。
Class Singleton1{
Singleton1(){}
public：
static Singleton1& ref
{
static Singleton1 single；
return single；
}
}；
Class Singleton2{
Singleton1 &s1；
Singleton2(Singleton1& s)：s1(s){}
public:
static Singleton2& ref()
{
static Singleton2 single(singleton1::ref));
return single;
}
Singleton1& f()
{return s1;};
int main()
{
Singleton1& s1 = Singleton2：：ref().f();//導(dǎo)致惟一的Singleton2對象創(chuàng)建，Singleton2創(chuàng)建中，Singleton1：：ref（）被調(diào)用，導(dǎo)致Singleton1對象創(chuàng)建。
}
Singleton-ness是單件模型的變體：利用遞歸模板實現(xiàn)。
#include <iostream>
using namespace std;
template class Singleton
{
Singleton(const Singleton&);
Singleton& operator= (const Singleton&);
protected:
Singleton(){}
vitrual ~Singleton()
{}
public:
static T& instance()
{
static T theInstance;
return theInstance;
}
};
//Sample class to be made into a Singleton
Class MyClass:public Singleton
{
int x;
protected:
friend class Singleton;
MyClass()
{ x = 0;}
public:
void setValue(int n)
{x=n;}
int getVlalue()const
{return x;}
};
int main()
{
MyClass& m = MyClass::Instance();
cout << m.getValue()<<endl;
m.setValue(1);
cout << m.getValue()<<endl;
}
Singleton<MyClass>為友元；Singleton不依賴MyClass的大小，實際上這只是對模板參數(shù)的靜態(tài)依賴。只有當(dāng)MyClass::Instance()被第一次調(diào)用時，才需要MyClass的大小。 單件模型實際應(yīng)用的很少。