单例模式设计（面试题）

1、static修饰变量规则

static修饰的静态成员属于 类而不是对象，所有的对象共享一份静态成员数据，所以不占用类的空间

static修饰的成员，定义类的时候，必须分配空间

static修饰的静态成员数据 必须类中定义 类外初始化

静态成员变量可以直接通过类名访问

静态成员函数可以直接通过类名访问

静态成员函数只能操作静态成员数据

静态成员函数不能操作非静态成员变量，因为静态成员函数属于整个类，而 this 保存的是当前实例化对象的地址，所以就造成了矛盾，如果静态成员函数属于某一个实例化对象，那么静态成员函数就能操作非静态成员变量

静态成员数据是先于实例化对象存在的，因为只有这样所有的对象才能共享一份静态成员数据

2、单例模式简介

单例模式是一种常用的软件设计模式，在它的核心结构中只包括一个被称为单例的特殊类。通过单例模式模式可以保证系统中一个类只有一个实例，而且该实例易于外界访问，从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果在系统中希望某个类的对象只能存在一个，单例模式就是最好的解决方案！

3、创建单例模式的过程

a、防止该类在外界实例化对象，构造函数私有化

private:              //这样保证外界一个对象都不能实例化//无参构造SingleMode(){}//深拷贝SingleMode(const SingleMode &ob){}//析构函数~SingleMode(){}

b、定义一个静态的指针变量，保存唯一的实例对象的地址，而且该地址还不能被修改

private://保存唯一实例的地址static SingleMode * const p;

c、类外初始化，给唯一实例对象分配空间

SingleMode * const SingleMode::p = new SingleMode;

该程序段相当于在类内部执行的，只不过是通过 作用域 SingleMode::p 放到了类外，只有这样才能实现整个类的空间分配

为什么是类外初始化？

因为只有将整个类的程序执行完，才能知道给该类分配多大的空间

d、获得唯一的实例地址

public://获得唯一的实例地址static SingleMode * getAddress(void){return p;}

e、用户自定义的操作

public://获得唯一的实例地址static SingleMode * getAddress(void){return p;}//用户自定义的操作函数void print_single(char *str){cout<<"打印："<<str<<endl;}

d、获取单例的地址

//获取单例的地址SingleMode *p1 = SingleMode::getAddress();p1->print_single("p1");SingleMode *p2 = SingleMode::getAddress();p2->print_single("p2");cout<<p1<<endl;cout<<p2<<endl;

4、完整的代码

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>using namespace std;
class SingleMode
{
private://无参构造SingleMode(){}//深拷贝SingleMode(const SingleMode &ob){}//析构函数~SingleMode(){}
private://保存唯一实例的地址static SingleMode * const p;
public://获得唯一的实例地址static SingleMode * getAddress(void){return p;}//用户自定义的操作函数void print_single(char *str){cout<<"打印："<<str<<endl;}
};
SingleMode * const SingleMode::p = new SingleMode;
int main(int argc, char *argv[])
{//获取单例的地址SingleMode *p1 = SingleMode::getAddress();p1->print_single("p1");SingleMode *p2 = SingleMode::getAddress();p2->print_single("p2");cout<<p1<<endl;cout<<p2<<endl;return 0;
}