关于构造单实例类的一个问题

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关于构造单实例类的一个问题


作者/NorthTibet

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最近一个朋友问我创建单实例的一个问题，他写了一个C 单实例类CSingleton，其构造函数也是private类型。这个类有一个静态函数：GetInstance，它返回单实例类对象的引用，只要用这个函数声明实例便可以限制对象的复制：

// 这一句编译器通不过 

CSingleton temp = CSingleton::GetInstance();      

但是编译器始终在上面这行代码处受阻。这到底是为什么呢？
其实，这个问题只要弄清楚编译器处理单实例类的一些细节，问题便会迎刃而解。当编译器碰到上面的这条语句时，它会去寻找类的拷贝构造函数，所谓的拷贝构造函数，就是一个署名为CSingleton(const CSingleton&)的构造函数。如果你没有提供这个拷贝构造函数，那么C 编译器会为你提供一个默认的拷贝构造函数。这个默认的拷贝构造函数做的事情很简单，只是将字节从一个对象靠到另一个对象。如果你想这个拷贝构造函数它干点别的什么事情，你必须实现自己的拷贝构造函数。为了限制对象的复制，还必须使这个拷贝构造函数为private类型：

class CSingleton {

private:

  // 私有类型的拷贝构造函数

  CSingleton(const CSingleton& obj) 

  { ASSERT(FALSE); } // should never happen

};

此外，你还必须实现默认的构造函数，也就是不带参数的构造函数，如果没有默认的构造函数，你将不能创建对象实例。默认的构造函数可以是private类型，也可以是protected类型，这要看你是不是想要从CSingleton派生其它的类。总而言之，要想正确创建单实例类，下面的这些原则或诀窍对你是有帮助的：

• 创建默认构造函数、拷贝构造函数和赋值操作符，并且它们的类型都为私有类型。
• 创建一个静态函数GetInstance，用它来返回唯一的对象实例

下面是一个具体的例子代码：

// 如果你编译这个程序，会产生错误。参见main函数的注释

// 

class CSingleton {

public:

   static CSingleton& GetInstance() {

      static CSingleton theInstance; // 唯一实例

      return theInstance;

   }



protected:

   // 需要默认的构造函数ctor

   // 因为要创建派生类，ctor 为 protected 类型 

   CSingleton() { }



private:

   CSingleton(const CSingleton& o) { }

   CSingleton& operator=(const CSingleton& o) { }

};

 

void main()

{

    // 由于构造函数是私有类型的，所以这几行编译通不过:

    CSingleton x = CSingleton::GetInstance(); // error: private 

                                              // copy ctor!

    CSingleton y = CSingleton::GetInstance(); // error: private 

                                              // copy ctor!

    x = y;                                    // error: private 

                                              // assignment!



    // 编译器看到这样的实例声明会更满意一些：

    CSingleton *p1 = CSingleton::GetInstance();

    CSingleton *p2 = p1->GetInstance();

    CSingleton & ref = * CSingleton::GetInstance();

}

      

参考文章：

• 单实例设计模式的实现
• 如何保证在应用程序使用的类只有一个对象实例?

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