设计模式之单件模式

1,单件(Singleton):允许一个类有且仅有一个实例.

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;

class Singleton
{
    //私有
    Singleton(int x):i(x){}
    Singleton(const Singleton&);
    Singleton& operator=(Singleton&);
    int i;
public:
    //返回引用
    //一个类中的任何static成员都可表示一个单件
    static Singleton& instance()
    {
        static Singleton s(43);
        return s;
    }
    void setVal(int x){ i=x; }
    int getVal(){ return i; }
};

int main()
{
    Singleton& s=Singleton::instance(); //这里必须声明为引用
    cout<<s.getVal()<<endl;
    s.setVal(15);
    cout<<s.getVal()<<endl;
    return 0;
}

2,信使(messenger):将消息封装到一个对象中到处传递.

#include <iostream>
using namespace std;

class Point
{
public:
    int x,y,z;
    Point(int a,int b,int c):x(a),y(b),z(c){}
    Point(const Point& p):x(p.x),y(p.y),z(p.z){}
    Point& operator=(const Point& rhs)
    {
        this->x=rhs.x;
        this->y=rhs.y;
        this->z=rhs.z;
        return *this;
    }
    friend ostream& operator<<(ostream& os,const Point& p)
    {
        return os<<p.x<<" "<<p.y<<" "<<p.z;
    }
};

class Space
{
public:
    //p作为信使使用
    static Point& translate(Point p,int i)
    {
        p.x+=i;
        p.y+=i;
        p.z+=i;
        return p;
    }
};
int main()
{
    Point p1(3,4,5);
    cout<<p1<<endl;
    Point p2=Space::translate(p1,3);
    cout<<p2<<endl;

    return 0;
}

3,"奇特的递归模板模式"实现单件.

#include <iostream>
using namespace std;

template<class T>
class Singleton
{
    Singleton(const Singleton&);
    Singleton& operator=(const Singleton&);
protected:
    Singleton(){}
    virtual ~Singleton(){}
public:
    static T& instance()
    {
        static T s;
        return s;
    }
};

//注意这里诡异的派生
//Singleton<MyClass>之所以可以被编译器实例化,是因为它不依赖于类MyClass的大小.
//只是在Singleton<MyClass>::instance()第一次被调用时,才需要知道类MyClass的大小.
//此时,编译器已经知道MyClass的大小了.
class MyClass:public Singleton<MyClass>
{
    int i;
protected:
    //声明Singleton<MyClass>为友元
    friend class Singleton<MyClass>;
    //构造函数为私有或保护
    MyClass(){ i=43; }
public:
    void setVal(int x){ i=x; }
    int getVal(){ return i; }
};

int main()
{
    MyClass& m=MyClass::instance();
    cout<<m.getVal()<<endl;
    m.setVal(15);
    cout<<m.getVal()<<endl;
    return 0;
} 

4,延时实例化(5个文件)
知道第一次调用函数logfile时,才进行实例化.
logfile.h

#ifndef LOGFILE_H_INCLUDED
#define LOGFILE_H_INCLUDED
#include<fstream>

std::ofstream& logfile();

#endif // LOGFILE_H_INCLUDED

logfile.cpp

#include "logfile.h"

//必须不是内联的
std::ofstream& logfile()
{
    //这里是核心
    static std::ofstream log("log.txt");
    return log;
}

uselog1.h

#ifndef USELOG1_H_INCLUDED
#define USELOG1_H_INCLUDED
#include "logfile.h"

void f();

#endif // USELOG1_H_INCLUDED

uselog1.cpp

#include "uselog1.h"

void f()
{
    logfile()<<__FILE__<<std::endl;
}

main.cpp

#include "logfile.h"
#include "uselog1.h"
using namespace std;

void g()
{
    logfile()<<__FILE__<<endl;
}

int main()
{
    f();
    g();
    return 0;
}