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单例设计模式共享数据分析、解决，call_once

设计模式大概谈

• "设计模式"：代码的一些写法（这些写法跟常规写法还不怎么一样），程序灵活，维护起来可能方便，但是别人接管、阅读代码都很痛苦。
• 用“设计模式”理念写出来的代码很晦涩的。
• 老外应付特别大的项目的时候，把项目的开发经验、模块划分经验，总结整理成设计模式（现有开发需求，后有理论总结和整理）。
• 不要拿着一个程序（项目）往设计模式上套，一个小小的项目，把它非要弄几个设计模式进去，本末倒置。
• 设计模式肯定有它独特的优点，要活学活用，不要深陷其中，生搬硬套。

单例设计模式

• 单例：整个项目中，有某个或者某些特殊的类，属于该类的对象，我只能创建1个，多了我创建不了。
• 注意delete指针的技巧：类中套类，利用类对象回收时调用析构函数进行指针等资源的释放。

#include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        #include 
        
         #include 
         
          using namespace std;class singleClass{private: singleClass() {}; //私有化构造函数 static singleClass* m_instance; //静态成员变量public: static singleClass* GetInstance() { if (m_instance == NULL) { m_instance = new singleClass(); static GuiderPtr gc; } return m_instance; } class GuiderPtr //类中套类，用来释放对象 { public: ~GuiderPtr() { if (singleClass::m_instance) { delete singleClass::m_instance; singleClass::m_instance = NULL; } } }; void func() { cout << "This is a Test" << endl; }}; //类静态变量初始化singleClass* singleClass::m_instance = NULL;int main(){ singleClass* sg_ptr = singleClass::GetInstance(); //创建一个singleClass类，并返回指针 singleClass* sg_ptr1 = singleClass::GetInstance(); //返回的之前创建的指针 sg_ptr->func(); sg_ptr1->func(); singleClass::GetInstance()->func(); return 0;}
         
        
       
      
     
    

单例设计模式共享数据问题分析、解决

• 建议：在创建所有其他线程之前，在主线程中创建出单例对象，加载数据，后续使用。
• 实际可能面临的问题：需要在我们自己创建的线程（而不是主线程）中来创建singleClass这个单例类的对象，这种线程可能不止一个（最少2个）。
• 我们可能会面临GetInstance()这种成员函数要互斥。
• 虽然这两个线程是同一个入口函数，但大家千万要记住，这是两个线程，所以这里会有两个流程（两条通路）同时开始执行mythread这个函数。

考虑加锁方式

#include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        using namespace std;std::mutex res_mutex;class singleClass{private:    singleClass() {};  //私有化构造函数    static singleClass* m_instance;  //静态成员变量public:    static singleClass* GetInstance()    {        //提过效率        //a) 如果if (m_instance != nullptr)  条件成立，则肯定表示 m_instance 已经被new过了        //b) 如果if (m_instance == nullptr) 不代表m_instance一定没被new过        if (m_instance == NULL) //双重锁定（双重检查）        {            std::unique_lock
        
          mutex_getInstance(res_mutex); //自动加锁            if (m_instance == NULL)            {                m_instance = new singleClass();                static GuiderPtr gc;            }        }        return m_instance;    }    class GuiderPtr   //类中套类，用来释放对象    {    public:        ~GuiderPtr()        {            if (singleClass::m_instance)            {                delete singleClass::m_instance;                singleClass::m_instance = NULL;            }         }      };    void func() {        cout << "This is a Test" << endl;    }};//类静态变量初始化singleClass*  singleClass::m_instance = NULL;//线程入口函数void mythread() {    cout << "线程函数开始执行了" << endl;    singleClass* sgPtr = singleClass::GetInstance();  //这里可能有问题    sgPtr->func();    cout << "线程函数执行完毕了" << endl;    return;}int main(){    std::thread t_obj1(mythread);    std::thread t_obj2(mythread);        t_obj2.join();    t_obj1.join();        return 0;}
        
       
      
     
    

std::call_once(）

• C++11引入的函数，该函数的第二个参数是一个函数名 a()。
• call_once 功能是能够保证函数a()只被调用一次。
• call_once 具备互斥量这种能力，而且效率上，比互斥量消耗的资源更少。
• call_once()需要与一个标记结合使用，这个标记 std::once_flag，其实once_flag是一个结构。
• call_once()就是通过这个标记来决定对应的函数a()是否执行，调用call_once成功后，call_once()就把这个标记设置为一种已调用状态。
  • 后续再次调用call_once() ,只要once_flag被设置为了“已调用”状态，那么对应的函数a()就不会再被执行了。

#include 
    
     #include 
     
      #include 
      
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        #include 
        
         #include 
         
          using namespace std;std::mutex res_mutex;std::once_flag g_flag; //全局变量，定义的标记class singleClass{private: singleClass() {}; //私有化构造函数 static singleClass* m_instance; //静态成员变量 static void CreatInstance() //只被调用一次 { std::chrono::milliseconds dura(2000); std::this_thread::sleep_for(dura); cout << "CreatInstance()执行了" << endl; m_instance = new singleClass(); static GuiderPtr gc; }public: static singleClass* GetInstance() { //两个线程同时执行到这里，其中一个线程要等另外一个线程执行完毕CreateInstance（）； std::call_once(g_flag, CreatInstance); cout << "GetInstance()执行了" << endl; return m_instance; } class GuiderPtr //类中套类，用来释放对象 { public: ~GuiderPtr() { if (singleClass::m_instance) { delete singleClass::m_instance; singleClass::m_instance = NULL; } } }; void func() { cout << "This is a Test" << endl; }};//类静态变量初始化singleClass* singleClass::m_instance = NULL;//线程入口函数void mythread() { cout << "线程函数开始执行了" << endl; singleClass* sgPtr = singleClass::GetInstance(); //这里可能有问题 sgPtr->func(); cout << "线程函数执行完毕了" << endl; return;}int main(){ std::thread t_obj1(mythread); std::thread t_obj2(mythread); t_obj2.join(); t_obj1.join(); return 0;}
         
        
       
      
     
    

• 综上，还是建议优先在主线程中先创建单例对象。