C++ 單例模式：線程不安全版實現與核心要點

C++ 單例模式：線程不安全版實現與核心要點

單例模式確保某類全局僅有一實例，並提供全局訪問點。是面試高頻考點，也是最基礎的創建型模式。

核心實現要素

1. 私有/保護構造函數：防止外部 new 實例化。
2. 靜態私有實例指針：static Singleton* _instance 唯一實例緩存。
3. 公有靜態獲取方法：Instance() 惰性初始化並返回實例。

代碼示例（非線程安全）

class Singleton {
public:
    static Singleton* Instance() {
        if (_instance == 0) _instance = new Singleton();
        return _instance;
    }
protected:
    Singleton() { cout << "Singleton..." << endl; }
private:
    static Singleton* _instance;
};
Singleton* Singleton::_instance = 0;

關鍵點解析

• protected 構造函數允許繼承，若不需繼承可用 private。
• 靜態成員函數無 this 指針，可直接類名調用。
• 首次調用 Instance() 才創建實例（惰性單例）。

進階話題（未在代碼中體現）

• 線程安全：雙重檢查鎖、std::call_once、C++11 局部靜態變量。
• 防拷貝/移動：刪除拷貝構造/賦值運算符。
• 銷毀控制：智能指針管理或 atexit 註冊銷毀。

理解單例本質是「控制實例化過程」，面試時能手寫基礎版並討論線程安全優化即可過關。