C编写程序时,如何通过简单且易懂的单

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单例模式在c++学习中,算是一个重点的知识点,它也是设计模式中最为简单、最为常见、最容易实现,也是最应该熟悉和掌握的模式了。我这里给大家简单的捋一遍,什么是单例模式,怎么用单例模式实现,代码案例又该怎么写?这些都会给大家一一讲到。

1、首先,什么是单例模式?简单粗暴的讲单例模式是一个类只能实例化一个对象。

2、实现单例模式的主要思路需要围绕几个方面来思考?整理主要有以下4点:

(1)把无参构造函数和拷贝构造函数私有化;

(2)定义一个类内的静态成员指针;

(3)在类外初始化时,需要new一个对象;

(4)把指针的权限设置为私有,然后提供一个静态成员函数让外面能够获取这个指针。

以上思路我们知道了,如果用简单的代码来实现又该如何来实现?比如我们用下班打卡钟打卡的方式来进行代码的实现,要求:“打印出每个打过卡的人,并记录已打印的总次数。”,围绕以上4点解题思路来完成,代码如下所示:

#includeiostream#includestringusingnamespacestd;//需求获取打卡的使用次数classPunchClock{private:  //1.把无参构造和拷贝构造函数私有化  PunchClock(){    mcount=0;  }  PunchClock(constPunchClockpc){}public:  //4.提供一个静态成员函数让外面能够获取这个指针  staticPunchClock*getPunchClock(){    returnp;  }  voidprintClock(stringname){    coutname":已打卡!"endl;    mcount++;  }  intgetCount(){    returnmcount;  }private:  intmcount;//记录打卡的次数  staticPunchClock*p;//2.定义一个类内的静态成员指针并设置权限为私有化};//3.在类外进行初始化时,需要new一个对象PunchClock*PunchClock::p=newPunchClock;voidtest(){  //小明  PunchClock*p1=PunchClock::getPunchClock();  p1-printClock("小明");  //小华  PunchClock*p2=PunchClock::getPunchClock();  p2-printClock("小华");  //小花  PunchClock*p3=PunchClock::getPunchClock();  p3-printClock("小花");  PunchClock*p=PunchClock::getPunchClock();  cout"已经打过卡的有"p-getCount()"人!"endl;}intmain(){  test();  system("pause");  returnEXIT_SUCCESS;}

以上是简单的代码演示,是告诉大家简单的利用单例模式实现的例子,方便更好理解这块知识点的。既然我们知道了什么是单例模式,还有代码的实现,最后一点我们还要知道单例模式的优缺点,以便与以后我们写程序的时候,知道什么时候需要用,什么时候不需要用。

优点和缺点分别如下所示:

单例模式的优点分以下几点:

因为单例模式在内存中就只有一个实例,其主要优点可以减少内存的开支。尤其是一个对象需要频繁地创建销毁时,毕竟创建或销毁时性能又无法优化,那么单例模式就非常合适了;

因为单例模式只生成一个实例,所以,其主要优点可以减少系统的性能开销,当一个对象产生需要比较多的资源时,比如读取配置,产生其他依赖对象时,则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后永久驻留内存的方式来解决;

同时单例模式可以避免对资源的多重占用,比如一个写文件操作,由于只有一个实例存在内存中,避免对同一个资源文件的同时写的操作;

单例模式可以在系统设置全局的访问点,优化和共享资源访问,可以设计一个单例类,负责所有数据表的映射处理等。

单例模式的缺点分以下几点:

因为单例模式没有抽象层,所以扩展比较困难,如果非要扩展,除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现,费时费力;

单例类的职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”;

滥用单例将带来一些负面问题,例如:为了节省资源将数据库连接池对象设计为单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出等问题;

如果在多个线程中操作单例类的成员时,但是单例中并没有对该成员进行线程互斥处理。

总结:以上代码实现以简单入门为主,不求复杂,只要围绕实现思路和单例模式的优缺点。如若有不对的地方,麻烦评论指正,谢谢您的举手之劳!




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